Bei leichter körperlicher Aktivität kommt es zu einem volumetrischen Blutfluss. Durchblutung bei körperlicher Aktivität

VORTRAGSTHEMA: „REGULIERUNG DER BLUTZIRKULATION »

Lokale Regulierungsmechanismen:

Die Aktivität von Organen und Geweben wird durch einen bestimmten Grad an Abbauprozessen organischer Verbindungen und den damit verbundenen Sauerstoffbedarf bestimmt. Sauerstoff wird nur durch Blut in das Gewebe gebracht und nur durch Blut werden die darin gebildeten Oxidationsprodukte aus dem Gewebe entfernt. Daraus folgt, dass die erhöhteÜbrigens Eine ausreichende Blutversorgung zur Steigerung des Stoffwechsels ist Voraussetzung lange Arbeit beliebig Organ . Basierend auf der Beziehung zwischen der Mikrozirkulation des Gewebes und dem Zustand der Zellen werden Mechanismen implementiert Selbstregulierung, die eine Übereinstimmung zwischen den Funktionsebenen gewährleistet Organ und seine Durchblutung.

Diese lokalen Mechanismen beruhen darauf, dass Stoffwechselprodukte in der Lage sind, Arteriolen zu erweitern und entsprechend die Aktivität zu erhöhen Organ , die Anzahl der offenen funktionierenden Kapillaren.

PAufrechterhaltung des Grundtonus

Die glatte Muskulatur der Gefäßwände ist nie vollständig entspannt. Sie haben immer etwas Spannung - Muskeltonus. Der tonische Zustand geht mit einer Veränderung der elektrischen Eigenschaften und einer leichten Kontraktion des Muskels einher. Der Tonus der glatten Muskulatur wird durch zwei Mechanismen bereitgestellt: myogen neurohumoral. Die myogene Regulation spielt eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung des Gefäßtonus. Auch bei völliger Abwesenheit äußerer nervöser und humoraler Einflüsse bleibt der restliche Gefäßtonus bestehen, der als basal bezeichnet wird.

Der Basaltonus basiert auf der Fähigkeit einiger glatter Gefäßmuskelzellen, sich spontan zu aktivieren und die Erregung von Zelle zu Zelle zu verteilen, was zu rhythmischen Tonusschwankungen führt. Es kommt deutlich in Arteriolen und präkapillären Schließmuskeln zum Ausdruck. Einflüsse, die das Niveau des Membranpotentials verringern, erhöhen die Häufigkeit spontaner Entladungen und die Amplitude der Kontraktion der glatten Muskulatur. Im Gegenteil führt eine Hyperpolarisation der Membran zum Verschwinden spontaner Erregung und Muskelkontraktionen.

Metaboliten das in Geweben produziert werden Aktive Beeinflussung glatter Muskelzellen nach dem Feedback-Prinzip. Mit zunehmendem Tonus der präkapillären Schließmuskeln nimmt der kapillare Blutfluss ab und die Konzentration steigt entsprechend an metoblit ungefähr in , welche Show Richter konstriktives Handeln. Eine niedrige Sauerstoffspannung, eine hohe Kohlendioxidspannung und eine Erhöhung der Wasserstoffionenkonzentration haben ähnliche Auswirkungen.

INSchweregrad des Basaltonus und verschiedene Gefäßbereiche

Basalton nicht identisch in verschiedenen Bereichen des Gefäßbettes. Es kommt am stärksten in den Gefäßen von Organen mit hohem Stoffwechsel vor. Aufgrund des Vorhandenseins des Basaltonus und seiner Fähigkeit zur lokalen Selbstregulierung können die Gefäße dieser Bereiche die volumetrische Geschwindigkeit des Blutflusses auf einem konstanten Niveau halten; unabhängig von Schwankungen des systemischen Blutdrucks. Dieses Merkmal kommt am deutlichsten in den Gefäßen der Nieren, des Herzens und des Gehirns zum Ausdruck.

Lokale Mechanismen sind ein notwendiges Glied bei der Regulierung der Blutzirkulation, reichen jedoch nicht aus, um schnelle und signifikante Veränderungen der Blutzirkulation sicherzustellen, die im Zuge der Anpassung des Körpers an Umweltveränderungen entstehen. Letzteres wird durch die Koordination lokaler und zentraler Selbstregulierungsmechanismen erreichtneurohumoral Verordnung.

Neurohumorale Regulierung des systemischen Kreislaufs:

Empfindlich Innervation Herz und Blutgefäße, dargestellt durch Nervenenden. Aufgrund ihrer Funktion werden Rezeptoren in Mechanorezeptoren, die auf Veränderungen des Blutdrucks reagieren, und Chemorezeptoren, die empfindlich auf Veränderungen reagieren, unterteilt. chemische Zusammensetzung Blut. Der Reiz der Mechanorezeptoren ist nicht der Druck selbst, sondern Geschwindigkeit und Ausmaß aufwachsen Druck der Gefäßwand, Anstieg oder Pulsschwankungen des Blutdrucks.

Angiorezeptoren befinden sich im gesamten Gefäßsystem und bilden ein einziges Rezeptorfeld, ihre A und B Die größte Ansammlung befindet sich in den wichtigsten reflexogenen Zonen: Aorta, Sinokarotide , in den Gefäßen des Lungenkreislaufs. Als Antwort auf alle systolisch Bei einem deutlichen Anstieg des Blutdrucks erzeugen die Mechanorezeptoren dieser Zonen eine Salve von Impulsen, die verschwinden, wenn diastolisch deutliche Druckreduzierung. Die Mindestschwelle für die Erregung von Mechanorezeptoren liegt bei 40 mm Hg, die Höchstschwelle bei 200 mm Hg. Eine Druckerhöhung über dieses Niveau hinaus führt nicht zu zusätzlichen häufigere Impulse.

Reflexogene Zone der Aorta. Die Existenz dieser Zone wurde 1866 von I. Zion und K. Ludwig entdeckt. Von den Mechanorezeptoren des Aortenbogens werden sensible Informationen nach links weitergeleitet deprimiert (Aorten-)Nerv, ein Zweig des Vagusnervs zur Medulla oblongata.

Abschnitt des Sinus carotis. Dies ist die Stelle, an der sich die Arteria carotis communis in die innere und äußere verzweigt. Es wurde 1923 von G. Göring beschrieben. Es kommt zu einer Erregung durch die Mechanorezeptoren der Karotissinuszone sinocarotid m Nerv (Ast Nervus glossopharyngeus) zur Medulla oblongata.

Gefäße des Lungenkreislaufs. Auch die Gefäße des Lungenkreislaufs verfügen über Mechanorezeptoren. Es gibt drei Hauptrezeptorzonen: den Stamm der Lungenarterie und dessen Gabelung , Lungenvenen, kleinste Gefäße. Die wichtigste regulatorische Rolle kommt der Rezeptorzone des Lungenarterienstamms zu, von wo aus af ferentna Informationen werden vom Vagusnerv an die Medulla oblongata weitergeleitet.

Neben Mechanorezeptoren spielen auch Chemorezeptoren eine wichtige Rolle bei der Regulierung des systemischen Kreislaufs. Von besonderer regulatorischer Bedeutung sind die Chemorezeptoren in den reflexogenen Zonen der Aorta und Carotis; ihre Cluster werden als Aorten- bzw. Carotis-Glomeruli bezeichnet.

Chemorezeptoren kommen auch in den Gefäßen des Herzens, der Milz, der Nieren, des Knochenmarks, der Verdauungsorgane usw. vor. Ihre physiologische Aufgabe besteht darin, die Konzentration von Nährstoffen, Hormonen und den osmotischen Druck des Blutes wahrzunehmen und ein Signal über deren Veränderungen zu übermitteln ZNS . Mechano- und Chemorezeptoren befinden sich auch in den Wänden des Venenbetts.

Die zentralen Mechanismen, die die Wechselwirkung zwischen der Größe des Herzzeitvolumens und dem Gefäßtonus regulieren, werden über eine Reihe von Nervenstrukturen ausgeführt, die allgemein als vasomotorisches Zentrum bezeichnet werden. Dieses Konzept hat eine einheitliche funktionale Bedeutung, die verschiedene Ebenen der zentralen Regulierung der Blutzirkulation mit ihrer hierarchischen Unterordnung umfasst. Strukturen, die zum vasomotorischen Zentrum gehören, sind im Rückenmark, in der Medulla oblongata, im Hypothalamus und in der Großhirnrinde lokalisiert.

Regulierungsebene der Wirbelsäule. Nervenzellen, deren Axone vasokonstriktorische Fasern bilden, befinden sich in den seitlichen Hörnern des Brust- und ersten Lendensegments des Rückenmarks. Diese Neuronen behalten ihre Erregbarkeit hauptsächlich aufgrund von Impulsen von darüber liegenden Strukturen des Nervensystems bei.

Bulbärer Regulierungsgrad. Das vaskuläre motorische Zentrum der Medulla oblongata ist das Hauptzentrum für die Regulierung der Blutzirkulation. Es befindet sich am unteren Ende des vierten Ventrikels in seinem oberen Teil. Das vasomotorische Zentrum ist unterteilt in Pressor- und Depressorzonen.

Die Pressorzone sorgt für einen Anstieg des Blutdrucks. Dies ist auf eine Erhöhung des Tonus zurückzuführen widerständig Schiffe. Gleichzeitig nehmen die Häufigkeit und Stärke der Herzkontraktionen und damit das Minutenvolumen des Blutflusses zu.

Regulatorischer Einfluss von Neuronen frisch Zone, erfolgt durch Erhöhung des Tonus des Sympathikus nervöses System auf Blutgefäße und Herz.

Die Depressorzone hilft, den Blutdruck zu senken und die Herzaktivität zu reduzieren. Es ist der Ort, an dem die Impulse umgeschaltet werden, die von den Mechanorezeptoren der reflexogenen Zonen hierher kommen und eine zentrale Hemmung tonischer Entladungen bewirkenVasokonstriktor o rein . Parallel dazu werden Informationen aus dieser Zone über parasympathische Nerven an das Herz weitergeleitet, was mit einer Abnahme seiner Aktivität und einer Abnahme der Herzblutleistung einhergeht. Neben, Depressor Zone bewirkt eine Reflexhemmung von Neuronen Druckzone.

Trennung vom Richter Die Einteilung des motorischen Zentrums in Zonen ist recht willkürlich, da wir sie durch die gegenseitige Überlappung der Zonen bestimmen können Grenzen sind unmöglich.

Zustand der tonischen Erregung mit Richter Das motorische Zentrum wird durch Impulse reguliert, die von vaskulären reflexogenen Zonen ausgehen. Darüber hinaus ist dieses Zentrum Teil der Formatio reticularis der Medulla oblongata, von der es auch zahlreich erhält Sicherheit Erregungen aus allen Richtungen.

Hypothalamischer Regulationsgrad. Die Zentren des Hypothalamus haben absteigende Einflüsse auf die Richter Stomotorisches Zentrum der Medulla oblongata Im Hypothalamus gibt es Depressor und Presorna Yu-Zonen. Daher gibt dies Anlass zur Überlegung hypothalamisch Esky-Ebene als Zweitbesetzung des Hauptbulbarzentrums.

Kortikale Regulierungsebene. Die Auswirkung einer Reizung der Großhirnrinde auf die Kreislauffunktionen wurde erstmals vom ukrainischen Physiologen V. Ya. Danilevsky festgestellt. Derzeit wurden Zonen der Großhirnrinde identifiziert, die absteigende Einflüsse auf das Hauptzentrum der Medulla oblongata aufweisen. Diese Einflüsse entstehen durch den Vergleich von Informationen, die aus verschiedenen Rezeptorzonen in die höheren Teile des Nervensystems gelangen. Sie sorgen für die Umsetzung der kardiovaskulären Komponente von Emotionen und Verhaltensreaktionen.

Nervöser Mechanismus ferent Die Regulierung der Blutzirkulation erfolgt zunächst unter Beteiligungpräganglionärsympathische Neuronen, deren Körper sich in den Vorderhörnern des Brust- und Lendenwirbelsäulenmarks befinden, sowiepostganglionär y x Neuronen, die darin liegen Paar- und prävertebrale sympathische Ganglien.

Die zweite Komponente ist präganglionär s parasympathische Neuronen des Vagusnervkerns, die sich in der Medulla oblongata befinden, und des Beckennervkerns, die im sakralen Rückenmark liegen, und derenpostganglionär y Neuronen.

Der dritte Teil ist für Hollow viszeral Organe bilden die metasympathische Enzymneuronen des Nervensystems, die in den intramuralen Ganglien ihrer Wände lokalisiert sind.

Die genannten Neuronen stellen einen gemeinsamen Endpfad der Wirkung dar ferents und zentrale Einflüsse, die durch adrenerge, cholinerg Diese und andere Regulationsmechanismen wirken auf Herz und Blutgefäße.

Endokrine Referenz Die Verbindung zur Regulierung der Blutzirkulation wird hauptsächlich durch die Mark- und Kortikalisschichten der Nebennieren, den hinteren Teil der Hypophyse, hergestellt.juxtaglomerulär j m Nierenapparat.

Der Einfluss von Adrenalin und Noradrenalin, die vom Nebennierenmark ausgeschüttet werden, wird durch das Vorhandensein verschiedener Arten von adrenergen Rezeptoren bestimmt: Alpha und Beta. Interaktion Hormon mit dem alpha-adrenergen Rezeptor löst eine Kontraktion der Gefäßwand ausBeta-adrenerger Rezeptor o m - Entspannung. Adrenalin interagiert Alpha- und beta-adrenerge Rezeptoren, Noradrenalin hauptsächlich mit alpha-adrenergen Rezeptoren. Adrenalin hat eine starke vaskuläre Wirkung. Es manifestiert sich an den Arterien und Arteriolen der Haut, den Verdauungsorganen, den Nieren und der Lunge. Richter STS beeinflussender Einfluss; Es erweitert die Gefäße der Skelettmuskulatur, des Gehirns und des Herzens und fördert so die Umverteilung des Blutes im Körper. Bei körperlicher Belastung, emotionale Erregung Es hilft, die Durchblutung der Skelettmuskulatur, des Gehirns und des Herzens zu erhöhen.

Vasopressin (Antidiuretikum Esky-Hormon) – ein Hormon des hinteren Teils der Hypophyse – führt zu einer Verengung der Arterien und Arteriolen der Bauchorgane und der Lunge. Allerdings reagieren die Gefäße des Gehirns und des Herzens auf dieses Hormon mit einer Erweiterung, was die Ernährung des Gehirngewebes und des Herzmuskels verbessert.

Zellen juxtaglomerulärDer Nierenapparat produziert ein Enzym Renin als Reaktion auf eine Abnahme der Nierenperfusion oder eine Zunahme des Einflusses des sympathischen Nervensystems. Es wandelt Angiotensinogen, das in der Leber synthetisiert wird, in Angiotensin I um. Angiotensin I, unter dem Einfluss Angiotensinpre rotierendes Enzym in den Blutgefäßen der Lunge, wandelt sich in Angiotensin II um.

Angiotensin besitzt eine starkeVasokonstriktorom Aktion. Dies wird durch das Vorhandensein Angiotensin-II-empfindlicher Rezeptoren in präkapillären Arteriolen erklärt, die ungleichmäßig im Körper verteilt sind. Daher ist die Wirkung auf Blutgefäße in verschiedenen Bereichen nicht das gleiche. Systemisch mit Richter Mit der verengenden Wirkung geht eine verminderte Durchblutung der Nieren, des Darms und der Haut sowie eine erhöhte Durchblutung des Gehirns, des Herzens und der Nebennieren einher. Sehr hohe Dosen von Angiotensin II können jedoch zu einer Vasokonstriktion des Herzens und des Gehirns führen. Es wurde festgestellt, dass es zu einer Steigerung des Inhalts kommt Renin und Angiotensin im Blut verstärkt das Durstgefühl und umgekehrt. Darüber hinaus stimuliert Angiotensin II direkt oder, nachdem es in Angiotensin III umgewandelt wurde, die Freisetzung Aldosteron A. Aldosteron, das in der Nebennierenrinde produziert wird, hat eine extrem hohe Fähigkeit, die Rückresorption von Natrium in den Nieren, Speicheldrüsen und Verdauungssystem, wodurch sich die Empfindlichkeit der Gefäßwände gegenüber dem Einfluss von Adrenalin und Noradrenalin verändert. Angesichts der engen Beziehung zwischen Renin , Angiotensin und Aldosteron Ihre physiologischen Wirkungen werden unter einem Namen zusammengefasstRenin-Angiotensin-Aldosteron System.

Kürzlich identifiziertes Vorhofhormon natriuretisch Esky-Faktor, der auffällt Atrium und Yami als Reaktion auf den erhöhten Druck in ihnen. Im Gegensatz zuRenin-Angiotensin-AldosteronSysteme, Vorhof natriuretisch Dieser Faktor senkt den Blutdruck. Es wird angenommen, dass er in der Lage ist:

1. Erhöhen Sie die Ausscheidung von Natrium und Wasser über die Nieren (durch Erhöhung der Filtration).

2. Reduzieren Sie die Synthese Renin a und die Freisetzung von Aldosteron a.

3. Emissionen reduzieren Vasopressin a.

4. Rufen Sie direkt an Gefäßerweiterung.

Reflexeinflüsse durch Mechanorezeptoren.

Impulse von A-Rezeptoren Atrium Sie erhöhen den sympathischen Tonus. Es ist die Stimulation dieser Rezeptoren, die zu einer Erhöhung der Herzfrequenz führt. Dies wurde erstmals 1915 von Bainbridge experimentell reproduziert.

Eine Reflexreaktion, die auftritt, wenn B-Rezeptoren stimuliert werden Atrium Dies ist eine Erhöhung des parasympathischen Tonus und dementsprechend eine Verringerung der Herzfrequenz.

Impulse von Mechanorezeptoren Atrium Sie haben eine besonders starke Wirkung auf die Blutgefäße der Nieren, was sich in einer erhöhten Blutfiltration äußert.

Die Erregung durch die Mechanorezeptoren der Herzkammern hält das Negative aufrecht chronotrop o Reflexeinfluss der Vagusnerven auf Herzschlag und führt zu einer Gefäßerweiterung. Eine Reizung der Mechanorezeptoren der Aorta, des Sinus carotis und des Pulmonalarterienstamms durch erhöhten Blutdruck führt zu einer reflektorischen Verringerung der Herzfrequenz und einer Gefäßerweiterung. Wenn der Blutdruck sinkt, nimmt die Pulsfrequenz ab a f ferential x Nerven nimmt ab, was zu einer Hemmung des Zentrums des Vagusnervs und einer Aktivierung des sympathischen Teils des autonomen Nervensystems führt. Die Ränge im letzten Jahr werden immer häufiger , was zu einer Stimulation des Herzens und einer Verengung der Blutgefäße führt. Darüber hinaus kann auch ein hormoneller Einflussweg beteiligt sein: Durch eine intensive Aktivierung des sympathischen Nervensystems wird die Sekretion von Katecholamin o in aus den Nebennieren, Renin a aus der Juxta des glomerulären Apparats.

Reflexe vonArterieFlachs-Chemorezeptoren. Reflexe von Aorten- und Aorten-Chemorezeptoren Sinokarotidenkörperchen an den Herzgefäßen Dieses System kann nicht wie Reflexe von Mechanorezeptoren einem wahren System zugeschrieben werden Autoregulierung Sie beeinträchtigen die Durchblutung und verursachen geringfügige Veränderungen im Kreislaufsystem. Ein ausreichender Reiz für Chemorezeptoren ist ein Spannungsabbau O 2 , steigende Spannung CO 2 und Erhöhung der Ionenkonzentration H+ in Blut. Bereitstellung Chemorezeptor x Reflexe beinhalten die gleichen Strukturen wie die entsprechenden Mechanorezeptoren. Infolgedessen kommt es zu einer reflektorischen Erhöhung der Herzfrequenz und einer Gefäßverengung. Und umgekehrt, wenn das Blut mit Sauerstoff gesättigt ist, nimmt die Spannung ab CO 2 und abnehmende Ionenkonzentration H+ Es kommt zu einer Abnahme der Herzfrequenz und einer Gefäßerweiterung.

Hämodynamik bei bestimmten Körperzuständen:

ZURotation beim Ändern der Körperposition

Der Übergang von einer horizontalen in eine vertikale Körperhaltung (Orthostasis) führt zu einer Änderung des hydrostatischen Drucks im Gefäßsystem. Durch die Wirkung der Schwerkraft wird der Rückfluss des Blutes aus den Venen zum Herzen erschwert, selbst bei gesunden Personen mit entspannter Beinmuskulatur verzögert sich dieser noch weiter von 300 auf 800 ml Blut. Die Folge ist ein venöser Rückfluss und dementsprechend ein Schock Volumen die Herzfrequenz sinkt. Dadurch fällt es Impuls von Mechanorezeptoren der Aorta, des Sinus carotis, des Stammes der Lungenarterie, was zu einer Verengung führt Widerstand x und kapazitive Gefäße und ein Anstieg der Herzfrequenz um nicht mehr als 20 Schläge/Minute. Der systolische Blutdruck sinkt kurzzeitig (in den ersten 1-2 Minuten) und kehrt auf seinen ursprünglichen Wert zurück diastolisch Esche - steigt um nicht mehr als 10 mmHg. Die Bewegung des Blutes in die Gefäße beim kurzzeitigen Stehen und insbesondere beim Gehen wird normalerweise durch aktive Anspannung und Kontraktion der Beinmuskulatur verhindert, was für eine Verringerung der Kapazität der Venen sorgt.

Bei unzureichenden Kompensationsreaktionen auf orthostatische Belastung kommt es zu orthostatischen Durchblutungsstörungen, die besonders gefährlich für das Gehirn sind. Subjektiv äußert sich dies durch Schwindel, „Verdunkelung“ der Augen und möglicherweise sogar Bewusstlosigkeit. Bei längerer Orthostase kommt es aufgrund des hohen hydrostatischen Drucks zu einer übermäßigen Filtration des flüssigen Teils des Blutes in den Kapillaren, was zu einigen führtHämokonzentration, eine Abnahme des zirkulierenden Blutvolumens und das Auftreten von Schwellungen der Füße.

Beim Übergang von einer vertikalen in eine horizontale Position ( Klinostase ) kommt es zu einem Abfall der Herzfrequenz, der im Durchschnitt innerhalb von 20 s den Ausgangswert erreicht. Anschließend klinostatisch Der Effekt führt zu einem Abfall der Herzfrequenz um 4-6 pro Minute unter den Ausgangswert. In nur 10 Minuten Klinostase und im Allgemeinen sinkt der Pegel diastolisch Blutdruck unter dem Ausgangswert. Diese hämodynamisch Diese Reaktionen sind wachstumsbedingt Impulse von Mechanorezeptoren der Aorta, Karotis Sinus, Stammpulmonalarterie.

ZUDurchblutung bei körperlicher Aktivität

Die Aktivierung des Herz-Kreislauf-Systems bei körperlicher Arbeit erfolgt unter dem Einfluss von Impulsen, die sich entlang Pyramidenbahnen bewegen. Sie regen zu den Muskeln hinab und regen auch die vasomotorischen Zentren der Medulla oblongata an. Von hier übersympathoadrenalDieses System steigert die Herztätigkeit und verengt die Blutgefäße der Bauchorgane und der Haut. In funktionierenden Muskeln erweitern sich die Blutgefäße stark. Dies ist auf einen erhöhten sympathischen Einfluss zurückzuführen, der über die glatten Muskelgefäße verläuft cholinerg e Fasern und hauptsächlich aufgrund lokaler Stoffwechselfaktoren. Gleichzeitig werden diese Gefäße unempfindlich im Blut zirkulierendes Katecholamin am.

Die kontrahierenden Muskeln pressen Blut aus dem Venenkompartiment, was mit einem Anstieg des venösen Rückflusses zum Herzen einhergeht. Dies wird auch durch die Kontraktion der Venen infolge eines erhöhten sympathischen Einflusses begünstigt. Aufgrund einer Zunahme der venösen bei Wenn Blut zum Herzen fließt, wird der Frank-Starling-Mechanismus ausgelöst. Eine erhöhte Herzaktivität bei körperlicher Aktivität wird auch durch Impulse von gefördertPropriozeptor o rein Muskeln, vaskuläre Chemorezeptoren. Bei körperlicher Aktivität nimmt die Hautdurchblutung zunächst ab und nimmt dann zu, um die Wärmeübertragung zu erhöhen. Der koronare Blutfluss wächst entsprechend der Arbeit des Herzens, während die Blutversorgung des Gehirns unter jeder Belastung nahezu konstant bleibt.

Die Reaktion des Herz-Kreislauf-Systems auf körperliche Aktivität (z. B. 20 Kniebeugen) kann zur Beurteilung seines Funktionszustandes herangezogen werden. Anhand der Veränderungen der Herzfrequenz und des Blutdrucks nach körperlicher Aktivität werden fünf Reaktionen des Herz-Kreislauf-Systems unterschieden: n ormotonisch esky, hypotonisch, hypertonisch, dystonisch und stumpf.

Wenn der prozentuale Anstieg der Herzfrequenz dem prozentualen Anstieg des Pulsdrucks entspricht, der aufgrund einer Erhöhung des Maximaldrucks und einer Abnahme des Minimaldrucks auftritt, spricht man von einer Reaktion normotonisch.

Diese Reaktion gilt als rational, da bei steigender Herzfrequenz eine Anpassung an die Belastung durch einen Anstieg des Pulsdrucks erfolgt, der indirekt eine Erhöhung des Schlagvolumens des Herzens charakterisiert. Förderung systolisch Der Druck spiegelt einen Anstieg der linksventrikulären Systole und einen Rückgang wider diastolisch eine deutliche Verringerung des arteriolären Tonus, was einen besseren Blutzugang zur Peripherie ermöglicht. Die Erholungsphase dieser Reaktion dauert etwa 3 Minuten.

Hypotonische (asthenische) Reaktion, bei der die Anpassung an Stress hauptsächlich aufgrund erfolgtöfters Herzkontraktionen und in geringerem Maße aufgrund einer Zunahme des Schlagvolumens des Herzens. Gleichzeitig ist der Prozentsatz Meistens ich Der Puls beträgt 120-150 %, und der prozentuale Anstieg des Pulsdrucks ist das Ergebnis eines leichten Anstiegs systolisch hoher Druck und unverändert oder leicht erhöht diastolisch Der tatsächliche Druck ist unbedeutend (12-25 %). Dadurch wird eine erhöhte Durchblutung während des Trainings erreichtöfters Pulsfrequenz statt einer Erhöhung des Schlagvolumens. Diese Reaktion spiegelt die funktionelle Minderwertigkeit des Herzens wider.

Eine Variante einer unbefriedigenden Reaktion des Herz-Kreislauf-Systems auf körperliche Aktivität ist auch eine hypertensive Reaktion, die durch einen starken Anstieg des Maximaldrucks auf bis zu 180 mm Hg bei gleichzeitigem Anstieg des Minimaldrucks auf 90 mm Hg gekennzeichnet ist. und höher und ein deutlicher Anstieg der Herzfrequenz.

Charakteristisch ist eine dystonische Reaktion größere GrößeÄnderungen wie systolisch esky (Anstieg über 180 mm Hg) und diastolisch Esky-Blutdruck, der stark abnimmt.

Herzfrequenz bei dystonisch Diese Reaktion nimmt deutlich zu.

INWiederherstellung des Blutflusses bei Blutverlust.

Blutverlust führt zu einer Verringerung des zirkulierenden Blutvolumens. Dadurch entsteht eine Diskrepanz zwischen der Kapazität des Gefäßsystems und der Menge des zirkulierenden Blutes. Dies führt zu einem Rückgang Impulse von vaskulären Mechanorezeptoren, was zu einer reflektorischen Vasokonstriktion und einem Anstieg der Herzfrequenz führt. Zunächst einmal verengen sie sich widerständig Blutgefäße der Haut und der Bauchorgane. Eine Ausnahme bilden die Herzkranzgefäße und die Gehirngefäße. Darüber hinaus verengen sich die Venen des Unterhautgewebes, der Skelettmuskulatur und der Bauchorgane. Dies fördert die Umverteilung des Blutes hin zu einer überwältigenden Versorgung seiner lebenswichtigen Organe (Herz, Gehirn), d. h. es findet eine Zentralisierung des Blutflusses statt.

Verengung des Widerstands x Gefäße und ein Abfall des Venendrucks führen zu einem Druckabfall in den Kapillaren, wodurch Flüssigkeit aus dem Gewebe in das Blut gelangt. Dies trägt dazu bei, das zirkulierende Blutvolumen zu erhöhen.

Eine Abnahme der Nierendurchblutung führt zur AktivierungRenin-Angiotensin-Aldos Terone-System.

ANATOMISCHE UND PHYSIOLOGISCHE MERKMALE DES KREISSYSTEMS OBSTUND KINDER

Die Kreislauforgane beginnen sich in der zweiten Woche des intrauterinen Lebens zu entwickeln und funktionieren ab der 3. bis 4. Woche. Hauptmerkmale des intrauterinen Kreislaufs:

1. Das Vorhandensein eines zusätzlichen Blutkreislaufs in der Plazenta und der Nabelschnur;

2. Hoher Widerstand im Lungenarteriensystem;

3. Kommunikation zwischen beiden Herzhälften aufgrund des Vorhandenseins des Foramen ovale (zwischen vordere Herzen ) und arteriell ( botalova ) Gang (zwischen der Lungenarterie und der Aorta).

Von der Plazenta bis zum Fötus die Nabelvene stammt Fötus zwei Nabelarterien zur Plazenta. Diese Gefäße vereinigen sich in der Nabelschnur, die von der Nabelöffnung ausgeht Fötus zur Plazenta, wo das Blut mit Sauerstoff angereichert und von Kohlendioxid befreit wird.

Mit Sauerstoff und Nährstoffen gesättigtes Blut gelangt von der Plazenta über die Nabelvene in den Körper Fötus . Die Nabelvene nähert sich der Leber Fötus und teilt sich in zwei Zweige. Einer von ihnen mündet in Form des Ductus venosus in die Vena cava inferior, der zweite in die Pfortader. Venöses Blut aus der Leber fließt durch die Lebervenen in die untere Hohlvene. Somit erfolgt die erste Vermischung von arteriellem Blut mit venösem Blut in der unteren Hohlvene. Gemischtes Blut fließt durch die Vena cava inferior in den rechten Vorhof. Aufgrund der Präsenz im rechten Vorhof Ventil Falten werden etwa 60 % des gesamten Blutes aus der unteren Hohlvene durch das Foramen ovale in den linken Vorhof und dann in den linken Ventrikel und die Aorta geleitet. Das aus der unteren Hohlvene verbleibende Blut vermischt sich (zweite unvollständige Vermischung) mit venösem Blut, das in die obere Hohlvene gelangt ist und in den rechten Ventrikel und die Lungenarterie gelangt.

Durch die fetale Lunge Nur 25 % des gesamten im Körper zirkulierenden Blutes fließt. Dies ist auf den hohen Widerstand im Lungenarteriensystem zurückzuführen. Die Lungenarterien haben eine ausgeprägte Muskelschicht, ihr Lumen ist eng und sie befinden sich in einem krampfartigen Zustand. Denn grundsätzlich fließt Blut aus der Lungenarterie durch die weite Arterie ( Botalow ) Der Gang mündet unterhalb der Stelle in den absteigenden Aortenbogen, wo die dritte Blutmischung stattfindet begehbar die Gefäße, die Blut zum Kopf und zu den oberen Extremitäten transportieren. Die absteigende Aorta transportiert Blut dorthin Unterteile Körper. Weil in Fötus Der Kopf und die oberen Gliedmaßen befinden sich in einem optimalen Ernährungszustand, was zu ihrer schnelleren Entwicklung beiträgt. Durch die Gefäße des systemischen Kreislaufs gelangt gemischtes Blut in die Organe und Gewebe, gibt ihnen Sauerstoff und Nährstoffe, sättigt Kohlendioxid und Stoffwechselprodukte kehren über die Nabelarterien zur Plazenta zurück. Somit sind beide Ventrikel in Fötus Blut in den Körperkreislauf pumpen. Arterielles Blut fließt hinein Fötus nur in der Nabelvene und im Ductus venosus. In allen Arterien Fötus Mischblut zirkuliert.

Fötales Herz relativ groß. Bis zu 2,5 Monate des intrauterinen Lebens macht es 10 % des Körpergewichts aus, am Ende der Schwangerschaft 0,8 %. Da die rechte Herzkammer intensiver arbeitet als die linke, ist sie daher dicker. IN Fötus Es besteht eine hohe Herzfrequenz (120-160) und ein instabiler Rhythmus. Die Dauer der Systole hat Vorrang vor der Dauer der Diastole.

Nach der Geburt eines Kindes kommt es zu einer starken Umstrukturierung des Kreislaufsystems. Mit Beginn der Lungenatmung erweitern sich die Blutgefäße der Lunge, ihre Blutversorgung erhöht sich um das 4- bis 10-fache und der Lungenkreislauf beginnt zu funktionieren. Das Blut wandert durch die Lungenarterie zur Lunge und umgeht dabei die Arterienarterie ( Botalow ) Leitung. Dieser Kanal verliert seine Bedeutung und verwandelt sich bald in mit einer einzigen Stoffschnur . Der Gang wird um 6-8, manchmal schon früher, überwuchert 9- 10 - Lebenswoche und das ovale Loch dazwischen Atrium und Yami - bis zum Ende der ersten Lebenshälfte.

Körperliche Aktivität geht mit einer der natürlichsten Anpassungsreaktionen des Körpers einher, die ein gutes Zusammenspiel aller Teile des Kreislaufsystems erfordert. Die Tatsache, dass die Skelettmuskulatur bis zu 40 % des Körpergewichts ausmacht und die Intensität ihrer Aktivität in sehr weiten Grenzen schwanken kann, stellt sie im Vergleich zu anderen Organen in eine Sonderstellung. Darüber hinaus müssen wir berücksichtigen, dass in der Natur sowohl die Nahrungssuche als auch manchmal das Leben selbst von der Funktionsfähigkeit der Skelettmuskulatur abhängt. Daher haben sich im Laufe der Evolution enge Beziehungen zwischen Muskelkontraktionen und dem Herz-Kreislauf-System entwickelt. Sie zielen darauf ab, möglichst optimale Bedingungen für die Blutversorgung der Muskulatur zu schaffen, auch auf Kosten einer verminderten Durchblutung anderer Organe und Systeme. Angesichts der Bedeutung der Blutversorgung der kontraktilen Muskeln wurde im Laufe der Evolution eine neue Ebene der hämodynamischen Regulierung durch die motorischen Teile des Zentralnervensystems gebildet. Durch sie werden bedingte Reflexmechanismen zur Regulierung der Blutzirkulation gebildet, d.h. Reaktionen vor dem Start. Ihre Bedeutung liegt in der Mobilisierung des Herz-Kreislauf-Systems, wodurch bereits vor Beginn der Muskelaktivität die Herzkontraktionen häufiger werden und der Blutdruck ansteigt.
Der Ablauf der Aktivierung des Herz-Kreislauf-Systems bei körperlicher Arbeit lässt sich bei intensiver körperlicher Betätigung nachvollziehen. Muskeln kontrahieren unter dem Einfluss von Impulsen, die entlang der Pyramidenbahnen wandern, die in der präzentralen Torsion beginnen. Sie reichen bis zu den Muskeln und sind neben den motorischen Teilen des Zentralnervensystems und stimulieren auch die Atmungs- und Vasomotorikzentren der Medulla oblongata. Von hier aus wird über den Sympathikus die Herztätigkeit gesteigert und die Blutgefäße verengt. Gleichzeitig werden Katecholamine aus den Nebennieren in den Blutkreislauf freigesetzt, was zu einer Verengung der Blutgefäße führt. Bei funktionierenden Muskeln hingegen erweitern sich die Blutgefäße stark. Dies geschieht hauptsächlich aufgrund der Akkumulation von Metaboliten wie H +, COT, K + 'Adenosin und dergleichen. Dadurch kommt es zu einer Umverteilungsreaktion des Blutflusses: Je stärker sich die Anzahl der Muskeln zusammenzieht, desto mehr vom Herzen ausgestoßenes Blut fließt zu ihnen. Dadurch, dass das bisherige IOC nicht mehr ausreicht, um den erhöhten Blutbedarf zu decken, steigt die Aktivität des Herzens schnell an. In diesem Fall kann der IOC um das 5- bis 6-fache ansteigen und 20-30 l/min erreichen. Von diesem Volumen gelangen bis zu 80–85 % in die funktionierende Skelettmuskulatur. Wenn in Ruhe 0,9–1,0 l/min (15–20 % des IOC von 5 l/min) Blut durch die Muskeln fließen, können die Muskeln während der Kontraktion bis zu 20 l/min oder mehr aufnehmen.
Gleichzeitig beeinflusst die Muskelkontraktion auch die Durchblutung. Bei starker Kontraktion durch Kompression der Gefäße nimmt die Durchblutung der Muskulatur ab, bei Entspannung nimmt sie jedoch schnell zu. Bei geringerer Kontraktionskraft erhöht sich der Blutzugang sowohl in der Kontraktions- als auch in der Entspannungsphase. Darüber hinaus wird durch die kontrahierte Muskulatur einerseits das Blut aus dem venösen Abschnitt herausgedrückt, was mit einer Steigerung des venösen Rückflusses zum Herzen einhergeht, und andererseits werden die Voraussetzungen für einen verstärkten Blutzufluss zur Muskulatur während der Entspannungsphase geschaffen .
Die Intensivierung der Herzaktivität während der Muskelkontraktion erfolgt vor dem Hintergrund einer proportionalen Zunahme des Blutflusses durch die Herzkranzgefäße. Die autonome Regulierung sorgt dafür, dass die Gehirndurchblutung auf dem gleichen Niveau bleibt. Die Blutversorgung anderer Organe hängt von der Belastung ab. Bei starker Muskelbelastung kann sich trotz des Anstiegs des IOC der Blutzugang zu vielen inneren Organen verschlechtern. Dies geschieht aufgrund einer starken Kontraktion der afferenten Arterien unter dem Einfluss sympathischer vasokonstriktorischer Impulse. Eine entwickelte Umverteilungsreaktion kann sich so stark äußern, dass beispielsweise aufgrund einer verminderten Nierendurchblutung die Sekretion fast vollständig zum Erliegen kommt.
Eine Erhöhung des IOC führt zu einem Anstieg der Rs. Aufgrund der Erweiterung der Muskelgefäße kann der RD gleich bleiben oder sogar abnehmen. Wenn die Abnahme des Bpor des Gefäßteils der Skelettmuskulatur die Verengung anderer Gefäßzonen nicht ausgleicht, nimmt Rd zu.
Bei körperlicher Aktivität wird die Stimulation vasomotorischer Neuronen auch durch Impulse von Muskelpropriozeptoren und vaskulären Chemorezeptoren erleichtert. Darüber hinaus ist das Nebennierensystem der Nebennieren während der Muskelarbeit an der Regulierung des Blutflusses beteiligt. Während der Arbeit werden auch andere hormonelle Mechanismen zur Regulierung des Blutflusses (Vasopressin, Thyroxin, Renin, atriales natriuretisches Hormon) aktiviert.
Während der Muskelarbeit werden die Reflexe, die AT im Ruhezustand steuern, „aufgehoben“. Trotz des Anstiegs der AT hemmen Reflexe von Barorezeptoren nicht die Aktivität des Herzens. In diesem Fall überwiegt der Einfluss anderer Regulierungsmechanismen.
In funktionierenden Muskeln führt ein Anstieg der AT mit Vasodilatation auch zu Veränderungen der Bedingungen des Wasseraustauschs. Eine Erhöhung des Filtrationsdrucks trägt dazu bei, dass etwas Flüssigkeit im Gewebe zurückgehalten wird. Dies führt zu einem Anstieg des Hämatokrits. Eine Erhöhung der Konzentration roter Blutkörperchen (manchmal um 0,1012/l) ist eine der entsprechenden Reaktionen des Körpers, da sie ansteigt Sauerstoffkapazität Blut.

Das Kapitel befasst sich mit der Blutzirkulation während auf verschiedenen Ebenen körperliche Aktivität, Sauerstoffmangel und -überschuss, niedrige und hohe Temperaturen Außenumgebung, Änderungen der Schwerkraft.

PHYSISCHE AKTIVITÄT

Die Arbeit kann dynamisch sein, wenn der Widerstand in einer bestimmten Entfernung überwunden wird, und statisch – mit isometrischer Muskelkontraktion.

Dynamischer Betrieb

Körperlicher Stress verursacht sofortige Reaktionen verschiedene Funktionssysteme, einschließlich Muskel-, Herz-Kreislauf- und Atmungssysteme. Die Schwere dieser Reaktionen wird durch die Anpassung des Körpers an körperliche Aktivität und die Schwere der geleisteten Arbeit bestimmt.

Pulsschlag. Aufgrund der Art der Veränderungen der Herzfrequenz können zwei Arbeitsformen unterschieden werden: leichte, ermüdungsfreie Arbeit – mit Erreichen eines stationären Zustands – und schwere, ermüdungsverursachende Arbeit (Abb. 6-1).

Auch nach Beendigung der Arbeit verändert sich die Herzfrequenz je nach Belastung. Nach leichter Arbeit erreicht die Herzfrequenz innerhalb von 3-5 Minuten wieder ihr ursprüngliches Niveau; Nach harter Arbeit ist die Erholungszeit deutlich länger – bei extrem schwerer Belastung beträgt sie mehrere Stunden.

Bei harter Arbeit erhöhen sich die Durchblutung und der Stoffwechsel im arbeitenden Muskel um mehr als das Zwanzigfache. Der Grad der Veränderungen der kardio- und hämodynamischen Indikatoren während der Muskelaktivität hängt von ihrer Kraft und der körperlichen Fitness (Anpassungsfähigkeit) des Körpers ab (Tabelle 6-1).

Reis. 6-1.Veränderungen der Herzfrequenz bei Personen mit durchschnittlicher Leistung bei leichter und schwerer dynamischer Arbeit mit konstanter Intensität

Bei Personen, die für körperliche Aktivität trainiert sind, kommt es zu einer Myokardhypertrophie, die Kapillardichte und die kontraktilen Eigenschaften des Myokards nehmen zu.

Das Herz vergrößert sich aufgrund der Hypertrophie der Kardiomyozyten. Das Gewicht des Herzens bei hochqualifizierten Sportlern steigt auf 500 g (Abb. 6-2), die Myoglobinkonzentration im Myokard nimmt zu und die Herzhöhlen nehmen zu.

Die Dichte der Kapillaren pro Flächeneinheit nimmt in einem trainierten Herzen deutlich zu. Der koronare Blutfluss und die Stoffwechselprozesse nehmen entsprechend der Arbeit des Herzens zu.

Die Kontraktilität des Myokards (die maximale Geschwindigkeit des Druckanstiegs und der Auswurffraktion) nimmt bei Sportlern aufgrund der positiv inotropen Wirkung sympathischer Nerven deutlich zu.

Tabelle 6-1.Veränderungen physiologischer Parameter bei dynamischer Arbeit unterschiedlicher Leistung bei nicht sportlich aktiven Personen (obere Zeile) und bei trainierten Sportlern (untere Zeile)

Bei körperlicher Aktivität erhöht sich das Herzzeitvolumen durch eine Erhöhung der Herzfrequenz und des Schlagvolumens, wobei Veränderungen dieser Werte rein individueller Natur sind. Bei gesunden jungen Menschen (mit Ausnahme hochtrainierter Sportler) überschreitet die Herzleistung selten 25 l/min.

Regionaler Blutfluss. Bei physische Aktivität Der regionale Blutfluss verändert sich erheblich (Tabelle 6-2). Eine erhöhte Durchblutung der arbeitenden Muskulatur geht nicht nur mit einer Steigerung des Herzzeitvolumens und des Blutdrucks einher, sondern auch mit einer Umverteilung des Blutvolumens. Bei maximaler dynamischer Arbeit erhöht sich die Durchblutung der Muskulatur um das 18- bis 20-fache, in den Herzkranzgefäßen um das 4- bis 5-fache, in den Nieren und Bauchorganen nimmt sie jedoch ab.

Bei Sportlern nimmt das enddiastolische Volumen des Herzens auf natürliche Weise zu (3-4 mal mehr als das Schlagvolumen). U gewöhnlicher Mensch dieser Wert ist nur doppelt so hoch.

Reis. 6-2.Normales Herz und Sportlerherz. Eine Vergrößerung des Herzens geht mit einer Verlängerung und Verdickung einzelner Myokardzellen einher. Im erwachsenen Herzen gibt es für jede Muskelzelle etwa eine Kapillare.

Tabelle 6-2.Herzzeitvolumen und Organdurchblutung beim Menschen in Ruhe und bei körperlicher Aktivität unterschiedlicher Intensität

Während der Muskelaktivität steigt die Erregbarkeit des Myokards, die bioelektrische Aktivität des Herzens verändert sich, was mit einer Verkürzung der PQ- und QT-Intervalle des Elektrokardiogramms einhergeht. Je größer die Arbeitsleistung und je geringer die körperliche Fitness des Körpers ist, desto stärker ändern sich die Indikatoren im Elektrokardiogramm.

Wenn die Herzfrequenz auf 200 pro Minute steigt, verringert sich die Dauer der Diastole auf 0,10-0,11 s, d.h. mehr als das Fünffache im Vergleich zu diesem Wert im Ruhezustand. Die ventrikuläre Füllung erfolgt innerhalb von 0,05–0,08 s.

Arterieller Druck beim Menschen steigt es während der Muskelaktivität deutlich an. Beim Laufen, bei dem die Herzfrequenz auf 170-180 pro Minute ansteigt, erhöht sich Folgendes:

Der systolische Druck liegt im Durchschnitt zwischen 130 und 250 mm Hg;

Durchschnittlicher Druck - von 99 bis 167 mm Hg;

Diastolisch - von 78 bis 100 mm Hg. Kunst.

Bei intensiver und längerer Muskelaktivität nimmt die Steifheit der Hauptarterien zu, da das elastische Gerüst gestärkt und der Tonus der glatten Muskelfasern erhöht wird. In Arterien vom Muskeltyp kann eine mäßige Hypertrophie der Muskelfasern beobachtet werden.

Der Druck in den Zentralvenen während der Muskelaktivität sowie das zentrale Blutvolumen steigen. Dies ist auf einen Anstieg des venösen Blutrückflusses mit einer Erhöhung des Tonus der Venenwände zurückzuführen. Die arbeitenden Muskeln fungieren als zusätzliche Pumpe, die als „Muskelpumpe“ bezeichnet wird und für eine erhöhte (ausreichende) Durchblutung des rechten Herzens sorgt.

Der gesamte periphere Gefäßwiderstand kann bei dynamischer Arbeit im Vergleich zum anfänglichen, nicht arbeitenden Zustand um das 3- bis 4-fache sinken.

Sauerstoffverbrauch erhöht sich um einen Betrag, der von der Belastung und der Effizienz des aufgewendeten Aufwands abhängt.

Bei leichter Arbeit wird ein Gleichgewichtszustand erreicht, bei dem Sauerstoffverbrauch und -verwertung gleichwertig sind, allerdings erst nach 3-5 Minuten, in denen sich die Durchblutung und der Stoffwechsel im Muskel an die neuen Anforderungen anpassen. Bis ein stabiler Zustand erreicht ist, ist der Muskel von wenig abhängig Sauerstoffreserve,

Dies wird durch an Myoglobin gebundenes O 2 und durch die Fähigkeit, dem Blut Sauerstoff zu entziehen, bereitgestellt.

Bei schwerer Muskelarbeit kommt es, auch wenn sie unter ständiger Anstrengung ausgeführt wird, nicht zu einem stationären Zustand; Wie die Herzfrequenz steigt auch der Sauerstoffverbrauch ständig an und erreicht ein Maximum.

Sauerstoffschuld. Wenn die Arbeit beginnt, steigt der Energiebedarf sofort an, aber es dauert einige Zeit, bis sich die Durchblutung und der aerobe Stoffwechsel angepasst haben; Somit entsteht eine Sauerstoffschuld:

Bei leichter Arbeit bleibt die Sauerstoffschuld nach Erreichen eines stationären Zustands konstant;

Bei harter Arbeit steigert sie sich bis zum Ende der Arbeit;

Am Ende der Arbeit, insbesondere in den ersten Minuten, bleibt die Sauerstoffverbrauchsrate über dem Ruheniveau – die „Bezahlung“ der Sauerstoffschuld erfolgt.

Ein Maß für körperliche Belastung. Mit zunehmender Intensität der dynamischen Arbeit steigt die Herzfrequenz und der Sauerstoffverbrauch; Je höher die Belastung des Körpers ist, desto größer ist der Anstieg im Vergleich zum Ruheniveau. So dienen Herzfrequenz und Sauerstoffverbrauch als Maß für die körperliche Anstrengung.

Letztendlich führt die Anpassung des Körpers an hohe körperliche Belastungen zu einer Erhöhung der Leistungs- und Funktionsreserven des Herz-Kreislauf-Systems, da dieses System die Dauer und Intensität der dynamischen Belastung begrenzt.

HYPODYNAMIE

Die Befreiung eines Menschen von körperlicher Arbeit führt zu einer körperlichen Entlastung des Körpers, insbesondere zu einer Veränderung der Durchblutung. In einer solchen Situation wäre eine Steigerung der Effizienz und eine Abnahme der Intensität der Funktionen des Herz-Kreislauf-Systems zu erwarten. Dies geschieht jedoch nicht – die Effizienz, Kraft und Effizienz der Blutzirkulation werden reduziert.

Im systemischen Kreislauf wird häufiger eine Abnahme des systolischen, mittleren und pulsierenden Blutdrucks beobachtet. Im Lungenkreislauf, wenn Hypokinesie mit einer Senkung des hydrostatischen Blutdrucks einhergeht (Bettruhe, Schwerelosigkeit)

Die Durchblutung der Lunge nimmt zu, der Druck in der Lungenarterie steigt.

Unter Ruhebedingungen mit Hypokinesie:

Die Herzfrequenz steigt auf natürliche Weise;

Herzleistung und Blutvolumen nehmen ab;

Bei längerer Bettruhe nehmen die Größe des Herzens, das Volumen seiner Hohlräume und die Masse des Myokards merklich ab.

Der Übergang von der Hypokinesie zum normalen Aktivitätsmodus verursacht:

Deutlicher Anstieg der Herzfrequenz;

Erhöhtes Minutenvolumen des Blutflusses – IOC;

Abnahme des gesamten peripheren Widerstands.

Beim Übergang zu intensiver Muskelarbeit nehmen die Funktionsreserven des Herz-Kreislauf-Systems ab:

Als Reaktion auf Muskelbelastung, selbst bei geringer Intensität, steigt die Herzfrequenz schnell an;

Durch die Einbeziehung weniger wirtschaftlicher Komponenten werden Verschiebungen der Blutzirkulation erreicht;

Gleichzeitig steigt der IOC hauptsächlich aufgrund einer Erhöhung der Herzfrequenz.

Bei Hypokinesie verändert sich die Phasenstruktur des Herzzyklus:

Die Phase der Blutaustreibung und der mechanischen Systole wird verkürzt;

Die Dauer der Spannungsphase, der isometrischen Kontraktion und Entspannung des Myokards nimmt zu;

Die anfängliche Anstiegsrate des intraventrikulären Drucks nimmt ab.

Myokardhypodynamie. All dies deutet auf die Entwicklung des Phasensyndroms der myokardialen „Hypodynamie“ hin. Dieses Syndrom wird normalerweise bei einem gesunden Menschen vor dem Hintergrund einer verminderten Blutrückführung zum Herzen bei leichter körperlicher Aktivität beobachtet.

EKG-Veränderungen.Bei Hypokinesie ändern sich die Parameter des Elektrokardiogramms, die sich in Positionsänderungen, relativer Verlangsamung der Erregungsleitung, Verringerung der P- und T-Wellen, Änderungen im Verhältnis der T-Werte in verschiedenen Ableitungen, periodischer Verschiebung des ST-Segments und Änderungen der Repolarisation äußern Verfahren. Hypokinetische Veränderungen im Elektrokardiogramm sind unabhängig von Muster und Schweregrad immer reversibel.

Veränderungen im Gefäßsystem. Bei Hypokinesie entwickelt sich eine stabile Anpassung des Gefäßsystems und der regionalen Durchblutung an diese Bedingungen (Tabelle 6-3).

Tabelle 6-3.Grundlegende Indikatoren des Herz-Kreislauf-Systems beim Menschen bei Hypokinesie

Veränderungen in der Durchblutungsregulation. Bei Hypokinesie verändern Anzeichen des Überwiegens sympathischer Einflüsse gegenüber parasympathischen das System der Regulierung der Herzaktivität:

Eine hohe Aktivität der hormonellen Komponente des sympathoadrenalen Systems weist auf das hohe Stresspotential der Hypokinesie hin;

Eine erhöhte Ausscheidung von Katecholaminen im Urin und ihr geringer Gehalt im Gewebe werden durch eine Verletzung der hormonellen Regulierung der Aktivität von Zellmembranen, insbesondere Kardiomyozyten, verursacht.

Somit wird die Abnahme der Funktionsfähigkeit des Herz-Kreislauf-Systems bei Hypokinesie durch deren Dauer und den Grad der Bewegungseinschränkung bestimmt.

BLUTZIRKULATION BEI SAUERSTOFFMangel

Mit zunehmender Höhe sinkt der Luftdruck und der Sauerstoffpartialdruck (PO 2) nimmt proportional zur Abnahme des Luftdrucks ab. Die Reaktion des Körpers (hauptsächlich der Atmungs-, Kreislauf- und Blutorgane) auf einen Sauerstoffmangel hängt von dessen Schweregrad und Dauer ab.

Kurzfristige Reaktionen in großen Höhen erfordern nur wenige Stunden, die primäre Anpassung erfordert mehrere Tage oder sogar Monate und es dauert Jahre, bis Migranten das Stadium einer stabilen Anpassung erreichen. Die wirksamsten Anpassungsreaktionen manifestieren sich aufgrund der langfristigen natürlichen Anpassung bei der einheimischen Bevölkerung von Hochgebirgsregionen.

Erster Anpassungszeitraum

Die Bewegung (Migration) des Menschen vom flachen Gelände in die Berge geht mit einer deutlichen Veränderung der Hämodynamik des Körper- und Lungenkreislaufs einher.

Es entwickelt sich eine Tachykardie und das Minutenvolumen des Blutflusses (MVV) nimmt zu. Die Herzfrequenz in 6000 m Höhe erreicht bei Neuankömmlingen unter Ruhebedingungen 120 pro Minute. Körperliche Aktivität verursacht eine ausgeprägtere Tachykardie und einen Anstieg des IOC als auf Meereshöhe.

Das Schlagvolumen ändert sich geringfügig (es ist sowohl eine Zunahme als auch eine Abnahme zu beobachten), aber die lineare Geschwindigkeit des Blutflusses nimmt zu.

Der systemische Blutdruck steigt in den ersten Tagen des Höhenaufenthalts leicht an. Der Anstieg des systolischen Blutdrucks wird hauptsächlich durch einen Anstieg des IOC und des diastolischen Blutdrucks durch einen Anstieg des peripheren Gefäßwiderstands verursacht.

Der BCC steigt aufgrund der Mobilisierung von Blut aus dem Depot.

Die Erregung des sympathischen Nervensystems erfolgt nicht nur durch Tachykardie, sondern auch durch eine paradoxe Erweiterung der Venen des Körperkreislaufs, die in Höhen von 3200 und 3600 m zu einem Abfall des Venendrucks führt.

Es kommt zu einer Umverteilung des regionalen Blutflusses.

Die Blutversorgung des Gehirns erhöht sich aufgrund einer verminderten Durchblutung der Gefäße der Haut, der Skelettmuskulatur und des Verdauungstrakts. Das Gehirn ist eines der ersten, das reagiert

bei Sauerstoffmangel. Dies erklärt sich durch die besondere Empfindlichkeit der Großhirnrinde gegenüber Hypoxie aufgrund der Verwendung einer erheblichen Menge O 2 für den Stoffwechselbedarf (ein 1400 g schweres Gehirn verbraucht etwa 20 % des vom Körper verbrauchten Sauerstoffs).

In den ersten Tagen der Höhenanpassung nimmt die Durchblutung des Myokards ab.

Das Blutvolumen in der Lunge nimmt deutlich zu. Primäre arterielle Höhenhypertonie- Anstieg des Blutdrucks in den Lungengefäßen. Die Grundlage der Krankheit ist eine Erhöhung des Tonus kleiner Arterien und Arteriolen als Reaktion auf Hypoxie; in der Regel beginnt sich die pulmonale Hypertonie in einer Höhe von 1600–2000 m über dem Meeresspiegel zu entwickeln, ihr Wert ist direkt proportional zur Höhe und bleibt während der gesamten Zeit bestehen die gesamte Aufenthaltsdauer in den Bergen.

Beim Aufstieg in die Höhe kommt es unmittelbar zu einem Anstieg des pulmonalen Blutdrucks, der innerhalb von 24 Stunden sein Maximum erreicht. Am 10. und 30. Tag sinkt der Lungenblutdruck allmählich, erreicht jedoch nicht das Ausgangsniveau.

Die physiologische Rolle der pulmonalen Hypertonie besteht darin, die volumetrische Perfusion der Lungenkapillaren durch die Einbeziehung struktureller und funktioneller Reserven der Atmungsorgane in den Gasaustausch zu erhöhen.

Inhalation von reinem Sauerstoff oder einem mit Sauerstoff angereicherten Gasgemisch z Hohe Höhe führt zu einer Blutdrucksenkung im Lungenkreislauf.

Pulmonale Hypertonie stellt zusammen mit einem Anstieg des IOC und des zentralen Blutvolumens erhöhte Anforderungen an die rechte Herzkammer. In großen Höhen kann es bei gestörten Anpassungsreaktionen zur Entstehung der Bergkrankheit oder eines akuten Lungenödems kommen.

Höhenschwelleneffekte

Die Auswirkung von Sauerstoffmangel lässt sich je nach Höhe und Extremitätsgrad des Geländes in vier Zonen einteilen (Abb. 6-3), die durch wirksame Schwellenwerte voneinander abgegrenzt sind (Ruf S., Strughold H., 1957) .

Neutrale Zone. Bis zu einer Höhe von 2000 m ist die Fähigkeit zur körperlichen und geistige Aktivität leidet wenig oder verändert sich überhaupt nicht.

Volle Kompensationszone. In Höhen zwischen 2000 und 4000 m steigen auch im Ruhezustand Herzfrequenz, Herzzeitvolumen und MOP an. Der Anstieg dieser Indikatoren erfolgt bei Arbeiten in solchen Höhen in stärkerem Maße

Grad als auf Meereshöhe, so dass sowohl die körperliche als auch die geistige Leistungsfähigkeit deutlich eingeschränkt ist.

Zone unvollständiger Kompensation (Gefahrenzone). In Höhen von 4000 bis 7000 m entwickelt ein unangepasster Mensch verschiedene Erkrankungen. Bei Erreichen der Übertretungsgrenze (Sicherheitsgrenze) in einer Höhe von 4000 m sinkt die körperliche Leistungsfähigkeit deutlich und die Reaktionsfähigkeit und Entscheidungsfähigkeit lässt nach. Es kommt zu Muskelzuckungen, der Blutdruck sinkt und das Bewusstsein wird allmählich getrübt. Diese Veränderungen sind reversibel.

Reis. 6-3.Der Einfluss von Sauerstoffmangel beim Aufstieg in die Höhe: Die Zahlen auf der linken Seite geben den Partialdruck von O 2 in an Alveolarluft in der passenden Höhe; Zahlen rechts - Sauerstoffgehalt in Gasgemische, was auf Meereshöhe den gleichen Effekt hat

Kritische Zone. Ab 7000 m und darüber sinkt die Alveolarluft unter den kritischen Schwellenwert von 30-35 mm Hg. (4,0-4,7 kPa). Es kommt zu potenziell tödlichen Störungen des Zentralnervensystems, begleitet von Bewusstlosigkeit und Krampfanfällen. Diese Störungen können unter der Voraussetzung reversibel sein schnelle Förderung in der eingeatmeten Luft. In der kritischen Zone entscheidend hat einen dauerhaften Sauerstoffmangel. Wenn die Hypoxie zu lange anhält,

Es kommt zu Störungen in den regulatorischen Teilen des Zentralnervensystems, die zum Tod führen.

Langer Aufenthalt im Hochland

Wenn sich ein Mensch längere Zeit in großer Höhe in Höhen bis zu 5000 m aufhält, kommt es zu weiteren adaptiven Veränderungen im Herz-Kreislauf-System.

Herzfrequenz, Schlagvolumen und IOC stabilisieren sich und sinken auf Ausgangswerte und sogar noch tiefer.

Es entwickelt sich eine schwere Hypertrophie der rechten Herzkammern.

Die Dichte der Blutkapillaren in allen Organen und Geweben nimmt zu.

Der BCC bleibt aufgrund einer Zunahme des Plasmavolumens und der Erythrozytenmasse um 25–45 % erhöht. In großen Höhen nimmt die Erythropoese zu, sodass die Hämoglobinkonzentration und die Anzahl der roten Blutkörperchen steigen.

Natürliche Anpassung der Hochländer

Die Dynamik der wichtigsten hämodynamischen Parameter bei Hochland-Ureinwohnern (Highlanders) in einer Höhe von bis zu 5000 m bleibt die gleiche wie bei Tieflandbewohnern auf Meereshöhe. Der Hauptunterschied zwischen „natürlicher“ und „erworbener“ Anpassung an Höhenhypoxie ist der Grad der Gewebevaskularisierung, der Mikrozirkulationsaktivität und der Gewebeatmung. Bei ständigen Bewohnern des Hochlandes sind diese Parameter stärker ausgeprägt. Trotz der verringerten regionalen Durchblutung des Gehirns und Herzens der Hochland-Ureinwohner bleibt der winzige Sauerstoffverbrauch dieser Organe derselbe wie der der Tiefland-Ureinwohner auf Meereshöhe.

BLUTZIRKULATION MIT SAUERSTOFFÜBERSCHUSS

Eine langfristige Hyperoxie-Exposition führt zur Entwicklung toxischer Wirkungen von Sauerstoff und zu einer Abnahme der Zuverlässigkeit adaptiver Reaktionen des Herz-Kreislauf-Systems. Überschüssiger Sauerstoff im Gewebe führt auch zu einer erhöhten Lipidperoxidation (LPO) und einer Erschöpfung der endogenen Antioxidantienreserven (insbesondere fettlöslicher Vitamine) und des antioxidativen Enzymsystems. In diesem Zusammenhang intensivieren sich die Prozesse des Katabolismus und der Zelldeenergetisierung.

Die Herzfrequenz sinkt, es können Herzrhythmusstörungen auftreten.

Bei kurzfristiger Hyperoxie (1-3 kg X sek/cm -2) elektrokardiographische Eigenschaften gehen nicht über die physiologische Norm hinaus, aber nach vielen Stunden Hyperoxie-Exposition verschwindet die P-Welle bei einigen Probanden, was auf das Auftreten eines atrioventrikulären Rhythmus hinweist.

Die Durchblutung von Gehirn, Herz, Leber und anderen Organen und Geweben wird um 12–20 % reduziert. In der Lunge kann der Blutfluss abnehmen, zunehmen und wieder auf sein ursprüngliches Niveau zurückkehren.

Der systemische Blutdruck ändert sich geringfügig. Normalerweise steigt der diastolische Druck. Das Herzzeitvolumen nimmt deutlich ab und der gesamte periphere Widerstand nimmt zu. Die Geschwindigkeit des Blutflusses und des BCC beim Einatmen einer hyperoxischen Mischung nimmt deutlich ab.

Der Druck im rechten Ventrikel des Herzens und in der Lungenarterie nimmt während der Hyperoxie häufig ab.

Bradykardie während Hyperoxie wird hauptsächlich durch erhöhte vagale Einflüsse auf das Herz sowie die direkte Wirkung von Sauerstoff auf das Myokard verursacht.

Die Dichte funktionierender Kapillaren im Gewebe nimmt ab.

Die Vasokonstriktion bei Hyperoxie wird entweder durch die direkte Wirkung von Sauerstoff auf die glatte Gefäßmuskulatur oder indirekt durch eine Änderung der Konzentration vasoaktiver Substanzen bestimmt.

Wenn also der menschliche Körper auf akute und chronische Hypoxie komplex und ausreichend reagiert wirksamer Komplex Adaptive Reaktionen, die langfristige Anpassungsmechanismen bilden, verfügt der Körper nicht über wirksame Mittel zur Abwehr der Auswirkungen akuter und chronischer Hyperoxie.

BLUTZIRKULATION BEI NIEDRIGEN AUSSENTEMPERATUREN

Es gibt mindestens vier äußere Faktoren, die einen gravierenden Einfluss auf die menschliche Blutzirkulation im Hohen Norden haben:

Starke saisonale, zwischen- und intratägige Veränderungen des Luftdrucks;

Kälteexposition;

Eine starke Änderung der Photoperiodizität (Polartag und Polarnacht);

Schwingungen Magnetfeld Erde.

Der Komplex klimatischer und ökologischer Faktoren in hohen Breiten stellt hohe Anforderungen an das Herz-Kreislauf-System. Die Anpassung an die Bedingungen in hohen Breitengraden gliedert sich in drei Phasen:

Adaptive Spannung (bis zu 3-6 Monate);

Stabilisierung der Funktionen (bis zu 3 Jahre);

Anpassungsfähigkeit (bis zu 3-15 Jahre).

Primäre nördliche arterielle pulmonale Hypertonie - die charakteristischste adaptive Reaktion. Bei normalem Luftdruck und normalem O 2 -Gehalt in der Luft kommt es auf Meereshöhe zu einem Anstieg des Blutdrucks im Lungenkreislauf. Die Grundlage einer solchen Hypertonie ist der erhöhte Widerstand kleiner Arterien und Arteriolen der Lunge. Nördliche pulmonale Hypertonie ist unter der Einwanderer- und einheimischen Bevölkerung der Polarregionen weit verbreitet und tritt in adaptiven und maladaptiven Formen auf.

Die adaptive Form ist asymptomatisch, gleicht Ventilations-Perfusions-Beziehungen aus und optimiert den Sauerstoffhaushalt des Körpers. Der systolische Druck in der Lungenarterie steigt bei Bluthochdruck auf 40 mm Hg, der gesamte Lungenwiderstand steigt leicht an.

Maladaptive Form. Es entwickelt sich ein latentes Atemversagen – „polare Dyspnoe“ – und die Leistungsfähigkeit lässt nach. Der systolische Druck in der Lungenarterie erreicht 65 mm Hg und der gesamte Lungenwiderstand übersteigt 200 Dyn Hsek X cm -5 . In diesem Fall dehnt sich der Stamm der Lungenarterie aus, es kommt zu einer ausgeprägten Hypertrophie der rechten Herzkammer und gleichzeitig nehmen Schlaganfall und Minutenvolumen des Herzens ab.

BLUTZIRKULATION BEI HOHER TEMPERATUR

Die Anpassung wird in trockenen und feuchten Zonen unterschieden.

Menschliche Anpassung in Trockengebieten

Trockene Zonen zeichnen sich durch hohe Temperaturen und niedrige relative Luftfeuchtigkeit aus. Die Temperaturbedingungen in diesen Zonen während der heißen Jahreszeit und tagsüber sind so, dass die Wärme, die durch Sonneneinstrahlung und Kontakt mit heißer Luft in den Körper gelangt, zehnmal höher sein kann als die Wärmeerzeugung im Körper im Ruhezustand. Ähnlicher Hitzestress in Abwesenheit

Effektive Wärmeübertragungsmechanismen führen schnell zu einer Überhitzung des Körpers.

Die thermischen Zustände des Körpers unter Bedingungen hoher Außentemperaturen werden in Normothermie, kompensierte Hyperthermie und unkompensierte Hyperthermie eingeteilt.

Hyperthermie- ein Grenzzustand des Körpers, von dem aus ein Übergang zur Normothermie oder zum Tod (Hitzetod) möglich ist. Die kritische Körpertemperatur, bei der es beim Menschen zum Hitzetod kommt, liegt bei +42–43 °C.

Der Einfluss einer hohen Lufttemperatur auf eine Person, die nicht an Hitze angepasst ist, führt zu folgenden Veränderungen.

Die Erweiterung peripherer Blutgefäße ist die Hauptreaktion auf Hitze in Trockengebieten. Die Vasodilatation wiederum sollte mit einem Anstieg des BCC einhergehen; Geschieht dies nicht, kommt es zu einem Abfall des systemischen Blutdrucks.

Das zirkulierende Blutvolumen (CBV) erhöht sich in den ersten Phasen der thermischen Belastung. Bei Hyperthermie (aufgrund der Verdunstungswärmeübertragung) nimmt das Blutvolumen ab, was zu einer Abnahme des zentralvenösen Drucks führt.

Gesamter peripherer Gefäßwiderstand. Anfänglich (erste Phase) sinken bereits bei einem leichten Anstieg der Körpertemperatur der systolische und diastolische Blutdruck. Der Hauptgrund für die Abnahme des diastolischen Drucks ist eine Abnahme des gesamten peripheren Gefäßwiderstands. Bei Hitzestress, wenn die Körpertemperatur auf +38 °C ansteigt, sinkt der gesamte periphere Gefäßwiderstand um 40–55 %. Dies ist auf die Erweiterung peripherer Gefäße, vor allem der Haut, zurückzuführen. Ein weiterer Anstieg der Körpertemperatur (zweite Phase) hingegen kann mit einem Anstieg des gesamten peripheren Gefäßwiderstands und des diastolischen Drucks mit einem deutlichen Abfall des systolischen Drucks einhergehen.

Vor allem bei schlecht trainierten und schlecht angepassten Menschen steigt die Herzfrequenz (HF). Bei einer Person im Ruhezustand und bei hoher Außentemperatur kann die Zunahme der Herzkontraktionen 50-80 % erreichen. Bei gut angepassten Personen führt Hitze erst dann zu einem Anstieg der Herzfrequenz, wenn der Hitzestress zu stark wird.

Der zentralvenöse Druck steigt mit steigender Körpertemperatur, aber thermische Einwirkung kann auch den gegenteiligen Effekt hervorrufen – eine vorübergehende Abnahme des zentralen Blutvolumens und einen anhaltenden Druckabfall im rechten Vorhof. Die Variabilität des zentralvenösen Drucks ist auf Unterschiede in der Aktivität des Herzens und des Blutkreislaufs zurückzuführen.

Das Minutenvolumen der Blutzirkulation (MCV) nimmt zu. Das Schlagvolumen des Herzens bleibt normal oder nimmt leicht ab, was häufiger beobachtet wird. Die Arbeit der rechten und linken Herzkammer nimmt bei hohen Außentemperaturen (insbesondere bei Hyperthermie) deutlich zu.

Eine hohe Außentemperatur, die außer der Schweißverdunstung praktisch alle Arten der Wärmeübertragung beim Menschen ausschließt, erfordert eine deutliche Steigerung der Hautdurchblutung. Die Steigerung der Durchblutung der Haut wird vor allem durch eine Erhöhung des IOC und in geringerem Maße durch dessen regionale Umverteilung gewährleistet: Bei Hitzebelastung im Ruhezustand nimmt die Durchblutung des Zöliakiebereichs, der Nieren und der Skelettmuskulatur ab , das bis zu 1 Liter Blut/Minute „freisetzt“; Der Rest der erhöhten Hautdurchblutung (bis zu 6-7 Liter Blut/Minute) wird durch das Herzzeitvolumen bereitgestellt.

Starkes Schwitzen führt letztendlich zu einer Austrocknung des Körpers, einer Verdickung des Blutes und einer Abnahme des Blutvolumens. Dies bringt eine zusätzliche Belastung für das Herz mit sich.

Anpassung von Migranten in Trockengebieten. Bei neu angekommenen Migranten in Trockengebieten Zentralasien Bei schwerer körperlicher Arbeit kommt es 3-4 mal häufiger zu Hyperthermie als bei Einheimischen. Am Ende des ersten Aufenthaltsmonats unter diesen Bedingungen verbessern sich die Indikatoren für Wärmeaustausch und Hämodynamik bei Migranten und nähern sich denen der Anwohner an. Bis zum Ende der Sommersaison kommt es zu einer relativen Stabilisierung der Funktionen des Herz-Kreislauf-Systems. Ab dem zweiten Jahr unterscheiden sich die hämodynamischen Parameter von Migranten kaum noch von denen der Einheimischen.

Ureinwohner trockener Gebiete. Aborigines in Trockengebieten unterliegen saisonalen Schwankungen der hämodynamischen Parameter, jedoch in geringerem Maße als Migranten. Die Haut der Ureinwohner ist reich vaskularisiert und hat Venengeflechte entwickelt, in denen sich das Blut 5–20 Mal langsamer bewegt als in den Hauptvenen.

Auch die Schleimhaut der oberen Atemwege ist reich vaskularisiert.

Menschliche Anpassung in den feuchten Zonen

Die Anpassung des Menschen in Feuchtzonen (Tropen), in denen neben erhöhten Temperaturen auch eine hohe relative Luftfeuchtigkeit herrscht, verläuft ähnlich wie in Trockenzonen. Die Tropen zeichnen sich durch erhebliche Spannungen im Wasser- und Elektrolythaushalt aus. Bei Dauerbewohnern der feuchten Tropen ist der Temperaturunterschied zwischen „Kern“ und „Hülle“ von Körper, Händen und Füßen größer als bei Einwanderern aus Europa, was zu einer besseren Wärmeabfuhr aus dem Körper beiträgt. Darüber hinaus verfügen die Ureinwohner der feuchten Tropen über fortschrittlichere Mechanismen zur Wärmeabgabe durch Schweiß als Besucher. Als Reaktion auf Temperaturen über +27 °C beginnen die Ureinwohner schneller und stärker zu schwitzen als Einwanderer aus anderen klimatischen und geografischen Regionen. Beispielsweise verdunstet bei australischen Ureinwohnern unter gleichen Bedingungen doppelt so viel Schweiß von der Körperoberfläche wie bei Europäern.

BLUTZIRKULATION UNTER VERÄNDERTER SCHWERKRAFT

Der Gravitationsfaktor wirkt sich ständig auf die Blutzirkulation aus, insbesondere in Gebieten mit niedrigem Druck, und bildet die hydrostatische Komponente des Blutdrucks. Aufgrund des niedrigen Drucks im Lungenkreislauf hängt der Blutfluss in der Lunge weitgehend vom hydrostatischen Druck ab, d. h. Gravitationswirkung von Blut.

Das Modell der Gravitationsverteilung des Lungenblutflusses ist in Abb. dargestellt. 6-4. Bei einem aufrechten Erwachsenen liegen die Lungenspitzen etwa 15 cm über der Basis der Lungenarterie, sodass der hydrostatische Druck in den oberen Teilen der Lunge etwa dem arteriellen Druck entspricht. Dabei sind die Kapillaren dieser Abschnitte nur wenig oder gar nicht durchblutet. In den unteren Teilen der Lunge hingegen verbindet sich der hydrostatische Druck mit dem arteriellen Druck, was zu einer zusätzlichen Dehnung der Gefäße und deren Stauung führt.

Diese Merkmale der Lungenhämodynamik gehen mit einer erheblichen Ungleichmäßigkeit des Blutflusses in verschiedenen Teilen der Lunge einher. Diese Unebenheit hängt maßgeblich von der Körperhaltung ab und spiegelt sich in regionalen Sättigungsindikatoren wider

Reis. 6-4.Ein Modell, das die ungleichmäßige Verteilung des pulmonalen Blutflusses in vertikaler Position des menschlichen Körpers mit der Höhe des auf die Kapillaren wirkenden Drucks verbindet: In Zone 1 (Apex) übersteigt der Alveolardruck (P A) den Druck in den Arteriolen (P a) und die Durchblutung ist eingeschränkt. In Zone 2, wo P a > P A , ist der Blutfluss größer als in Zone 1. In Zone 3 ist der Blutfluss erhöht und wird durch den Druckunterschied in den Arteriolen (P a) und dem Druck in den Venolen bestimmt ( Pu). In der Mitte des Lungendiagramms befinden sich die Lungenkapillaren; vertikale Röhren an den Seiten der Lunge - Manometer

Blutsauerstoff. Trotz dieser Merkmale beträgt die Sauerstoffsättigung des Blutes der Lungenvenen bei einem gesunden Menschen 96-98 %.

Mit der Entwicklung der Luftfahrt, der Raketentechnologie und dem Eintritt des Menschen in den Weltraum kommt es zu Veränderungen der systemischen Hämodynamik unter Bedingungen von Gravitationsüberlastungen und Schwerelosigkeit sehr wichtig. Änderungen der Hämodynamik werden durch die Art der Gravitationslasten bestimmt: longitudinal (positiv und negativ) und transversal.

FRAGEN ZUR SELBSTKONTROLLE

1. Welche Arten von Arbeit können durch Veränderungen der Herzfrequenz unterschieden werden?

2. Welche Veränderungen des Myokards und der regionalen Durchblutung werden bei körperlicher Aktivität beobachtet?

3. Durch welche Mechanismen wird die Blutzirkulation bei körperlicher Aktivität reguliert?

4. Wie verändert sich der Sauerstoffverbrauch bei körperlicher Aktivität?

5. Welche Veränderungen treten im Kreislaufsystem bei Hypokinesie auf?

6. Benennen Sie die Arten der Hypoxie in Abhängigkeit von der Wirkungsdauer.

7. Welche Veränderungen im Kreislaufsystem werden bei der Anpassung an große Höhen beobachtet?

Eine Durchblutungsstörung macht sich am deutlichsten bei körperlicher Aktivität bemerkbar.

Körperliche Arbeit ist eine der natürlichsten adaptiven Verhaltensreaktionen des Körpers, die ein effektives Zusammenspiel aller Teile des Kreislaufsystems erfordert. Die Tatsache, dass die Skelettmuskulatur bis zu 40 % (!) des Körpergewichts ausmacht und die Intensität ihrer Arbeit in sehr weiten Grenzen schwanken kann, begründet ihre Sonderstellung unter anderen Organen. Darüber hinaus „muss die Evolution berücksichtigen“, dass in natürliche Bedingungen Von der Funktionsfähigkeit der Skelettmuskulatur hängt viel ab, von der Nahrungssuche bis zur Erhaltung des Lebens. Daher hat der Körper enge Beziehungen zwischen Muskelkontraktionen und einem der wichtigsten „Dienst“-Systeme aufgebaut – dem Herz-Kreislauf-System. Diese Beziehungen zielen darauf ab, die Bedingungen der Blutversorgung der Skelettmuskulatur zu maximieren, indem der Blutfluss in anderen Organen und Systemen des Körpers verringert wird. Die Bedeutung der Muskeln für den Körper und die Notwendigkeit, Blut für ihre Kontraktionen bereitzustellen, führten zur Schaffung eines zusätzlichen Mechanismus zur Regulierung der Hämodynamik aus den motorischen Teilen des Zentralnervensystems. Dies stellte die Formation sicher bedingter Reflex(UR) Regulierung der Blutzirkulation - Reaktionen vor dem Start. Ihre Bedeutung besteht darin, das Herz-Kreislauf-System für die bevorstehende Muskelaktivität zu mobilisieren. Diese Mobilisierung wird durch eine sympathische Wirkung auf Herz und Blutgefäße vermittelt, wodurch bereits vor Beginn der Muskelaktivität häufigere Herzkontraktionen auftreten und der Blutdruck ansteigt. Dazu gehört auch eine ähnliche Reaktion bei Emotionen, die unter natürlichen Bedingungen meist auch mit Muskelaktivität einhergehen.

Die Abfolge der Anziehung von Formationen des Herz-Kreislauf-Systems bei körperlicher Arbeit lässt sich bei intensiver körperlicher Betätigung schematisch nachzeichnen. Muskelkontraktionen erfolgen unter dem Einfluss von Impulsen, die sich entlang Pyramidenbahnen bewegen und ihren Ursprung im präzentralen Gyrus haben. Sie steigen zu den Muskeln hinab und erregen zusammen mit den motorischen Teilen des Zentralnervensystems die Atmungs- und vasomotorischen Zentren der Medulla oblongata und des Rückenmarks. Von hier aus wird über das sympathische Nervensystem die Arbeit des Herzens stimuliert, was zur Erhöhung des COC notwendig ist. In Muskeln, die arbeiten, erweitern sich die Blutgefäße stark. Dies geschieht aufgrund von Metaboliten, die sich in ihnen ansammeln, wie H1, CO2, K-Adenosin und dergleichen. Infolgedessen wird eine ausgeprägte Umverteilungsreaktion des Blutflusses beobachtet: als mehr Muskeln Kontraktionen und je höher die Intensität der Kontraktionen, desto mehr Blut, das von der linken Herzkammer ausgestoßen wird, gelangt in sie. Unter diesen Bedingungen reicht die vorläufige CHO nicht mehr aus und Kraft und Herzfrequenz steigen stark an. Bei intensiver Muskelbelastung steigen sowohl VB als auch Herzfrequenz. Infolgedessen kann der COC um das 5- bis 6-fache ansteigen (bis zu 20-30 l1xv). Darüber hinaus fließen von diesem Volumen bis zu 80 – 85 % des Blutes zur funktionierenden Skelettmuskulatur. Dadurch passieren im Ruhezustand bei einer Freisetzung von 5 l1xw 900-1200 ml1xw (15-20 % des COC) die Muskulatur, bei einer Freisetzung von 25-30 l1xw die Muskulatur kann bis zu 20 l1xw und mehr empfangen. Sympathische vasokonstriktorische Einflüsse, die vom gleichen pressorischen Teil der Medulla oblongata ausgehen, sind an der Überlaufreaktion des Blutflusses beteiligt. Gleichzeitig werden bei der Muskelarbeit Katecholamine aus den Nebennieren ins Blut freigesetzt, wodurch die Herzaktivität erhöht und die Blutgefäße nicht arbeitender Muskeln und innerer Organe verengt werden.

Es ist die Muskelkontraktion, die den Blutfluss beeinflusst. Bei starker Kontraktion nimmt durch die Kompression der Blutgefäße der Blutfluss in die Muskulatur ab, während er bei Entspannung stark zunimmt. Im Gegensatz dazu hilft eine leichte Kontraktionskraft, die Blutversorgung sowohl in der Kontraktions- als auch in der Entspannungsphase zu erhöhen. Darüber hinaus pressen kontraktile Muskeln Blut aus dem venösen Abschnitt, was einerseits für eine Erhöhung des venösen Rückflusses zum Herzen sorgt und andererseits die Voraussetzungen dafür schafft, den Blutfluss in die Muskeln bei Entspannung zu erhöhen Phase.

Bei körperlicher Aktivität kommt es zu einer Herzintensivierung bei einer proportionalen Erhöhung des Blutflusses durch die Herzkranzgefäße. Die autonome Regulation sorgt für den Erhalt der bisherigen Hirndurchblutung. Gleichzeitig hängt die Blutversorgung anderer Organe von der Intensität der Belastung ab. Bei intensiver Muskelarbeit kann trotz eines Anstiegs des COC die Durchblutung vieler innerer Organe abnehmen. Dies geschieht aufgrund einer starken Verengung der afferenten Arterien unter dem Einfluss sympathischer vasokonstriktorischer Impulse. Die sich entwickelnde Umverteilungsreaktion kann so ausgeprägt sein, dass beispielsweise in den Nieren aufgrund einer verminderten Durchblutung der Prozess der Urinbildung fast vollständig zum Erliegen kommt.

Ein Anstieg des COC führt zu einem starken Anstieg des SAT. DAT aufgrund der Muskelvasodilatation verändert sich möglicherweise nicht oder nimmt sogar ab. Wenn die Abnahme des Widerstands des Gefäßteils der Skelettmuskulatur die Verengung anderer Gefäßzonen nicht ausgleicht, steigt der DAPT.

Bei körperlicher Aktivität wird die Erregung vasomotorischer Neuronen auch durch Impulse von Muskelpropriozeptoren und vaskulären Chemorezeptoren erleichtert. Gleichzeitig sind bei der Muskelarbeit (insbesondere langfristig) neben dem Nebennierensystem der Nebennieren auch andere hormonelle Mechanismen (Vasopressin, Renin, PNUG) an der Regulierung des Blutflusses beteiligt. Darüber hinaus werden während der Muskelarbeit Reflexe, die den Ruheblutdruck steuern, nicht erkannt, und trotz ihres Anstiegs hemmen Reflexe von Barorezeptoren die Arbeit des Herzens nicht.

Darüber hinaus führt bei Muskelarbeit eine Erhöhung der AO bei Vasodilatation auch zu einer Veränderung der Bedingungen des Wasseraustausches. Eine Erhöhung des Filtrationsdrucks trägt dazu bei, dass etwas Flüssigkeit im Gewebe zurückgehalten wird. Dies ist auch eine der entsprechenden Reaktionen des Körpers, da in diesem Fall die Sauerstoffkapazität des Blutes aufgrund seiner Verdickung zunimmt und die Konzentration der roten Blutkörperchen zunimmt (manchmal bis zu 0,5 Millionen 1 μl).

Die oben genannten Merkmale der Muskelhämodynamik während der Arbeit bestimmen die Manifestation einer kompensierten (versteckten) Form des Kreislaufversagens bei körperlicher Arbeit.

Außerdem lokale gefäßerweiternde Mechanismen Die Skelettmuskulatur wird von sympathischen vasokonstriktorischen Nerven und (bei einigen Tierarten) auch von sympathischen vasodilatatorischen Nerven versorgt.

Sympathische vasokonstriktorische Nerven. Der Mediator der sympathischen vasokonstriktorischen Nerven ist Noradrenalin. Die maximale Aktivierung der sympathischen adrenergen Nerven führt zu einer Verringerung des Blutflusses in den Gefäßen der Skelettmuskulatur um das Zwei- und sogar Dreifache im Vergleich zum Ruheniveau. Diese Reaktion hat eine wichtige physiologische Bedeutung während der Entwicklung eines Kreislaufschocks und in anderen Fällen, in denen es wichtig ist, den normalen oder gleichmäßigen Zustand aufrechtzuerhalten hohes Niveau systemischer Blutdruck.

Außer Noradrenalin abgesondert von den Enden der sympathischen vasokonstriktorischen Nerven, große Menge Noradrenalin und Adrenalin werden vor allem bei schwerer körperlicher Aktivität von den Zellen des Nebennierenmarks in den Blutkreislauf freigesetzt. Im Blut zirkulierendes Noradrenalin hat die gleiche vasokonstriktorische Wirkung auf die Gefäße der Skelettmuskulatur wie der Mediator der sympathischen Nerven. Adrenalin verursacht jedoch am häufigsten eine mäßige Erweiterung der Muskelgefäße. Tatsache ist, dass Adrenalin hauptsächlich mit beta-adrenergen Rezeptoren interagiert, deren Aktivierung zu einer Vasodilatation führt, während Noradrenalin mit alpha-adrenergen Rezeptoren interagiert und immer eine Vasokonstriktion verursacht.

Ein starker Anstieg des Blutflusses In der Skelettmuskulatur spielen während des Trainings drei Hauptmechanismen eine Rolle: (1) Erregung des sympathischen Nervensystems, was zu allgemeinen Veränderungen im Kreislaufsystem führt; (2) erhöhter Blutdruck; (3) erhöhte Herzleistung.

Wirkung sympathischer Erregung

Ganz am Anfang der körperlichen Aktivität Signale, die von den Zentren des Gehirns kommen, gelangen nicht nur zu den Motoneuronen der Skelettmuskulatur, um deren Kontraktion zu bewirken, sondern auch zum vasomotorischen Zentrum, das dann die Stimulation aller Neuronen des sympathischen Nervensystems des Körpers bewirkt. Gleichzeitig nehmen die parasympathischen Einflüsse auf das Herz stark ab. Dadurch kommt es zu folgenden Veränderungen im Kreislaufsystem.

Erstens, wird die Herztätigkeit angeregt, nämlich: Die Häufigkeit und Stärke der Herzkontraktionen nimmt sowohl aufgrund der erregenden sympathischen Wirkung auf das Herz als auch der Befreiung des Herzens von den hemmenden Einflüssen parasympathischer Nerven zu.

Zweitens, kommt es zu einer starken Verengung der meisten peripheren Arteriolen, mit Ausnahme der Arteriolen kontrahierender Muskeln, wo es im Gegenteil zu einer lokalen Vasodilatation kommt, deren Mechanismen zuvor beschrieben wurden. Dadurch wird die Herzaktivität aktiviert, um die Blutversorgung der Skelettmuskulatur zu erhöhen, während der Blutfluss in den Gefäßbereichen anderer Organe vorübergehend verringert wird. Dank dieser Mechanismen erhöht sich der Blutfluss in der Skelettmuskulatur um 2 l/min, was beispielsweise für einen Menschen, der vor Gefahr flieht, äußerst wichtig ist, wenn ihn buchstäblich nur der Bruchteil einer Sekunde vom Tod trennt. Und nur in zwei peripheren Gefäßbereichen – dem Koronargefäßsystem und dem zerebralen Gefäßsystem – kommt es zur vasokonstriktorischen Reaktion, denn Die Gefäße dieser Organe weisen eine äußerst schlechte vasokonstriktorische Innervation auf. Bei körperlicher Aktivität sind Gehirn und Herz nicht weniger wichtig als die Skelettmuskulatur und die Durchblutung muss hoch sein.

Drittens, die Muskelwand der Venen und anderer geräumiger Teile des Gefäßsystems zieht sich zusammen, was zu einem deutlichen Anstieg des durchschnittlichen Füllungsdrucks führt. Wie wir wissen, ist dies einer der wichtigsten Faktoren, die zu einem Anstieg des venösen Blutrückflusses zum Herzen und damit zu einem Anstieg des Herzzeitvolumens führen.

Ein Anstieg des Blutdrucks während des Trainings resultiert aus einer sympathischen Stimulation

Wichtig Ergebnis einer sympathischen Stimulation ist ein Anstieg des Blutdrucks. Dieses Ergebnis besteht aus vielen stimulierenden Wirkungen, wie zum Beispiel: (1) Verengung von Arteriolen und kleinen Arterien in den meisten Geweben, mit Ausnahme der Kontraktion von Muskeln; (2) Stärkung der Pumpfunktion des Herzens; (3) ein signifikanter Anstieg des mittleren Füllungsdrucks, hauptsächlich aufgrund einer Venenverengung.

Diese Änderungen Gleichzeitig auftretende Nebenwirkungen führen in der Regel zu einem Anstieg des Blutdrucks während des Trainings. Der Druck kann um 20 oder sogar 80 mmHg ansteigen. Kunst. abhängig von den Bedingungen, unter denen die Belastung ausgeführt wird. Wenn die Arbeit den Einsatz einer kleinen Anzahl von Muskeln erfordert, aber Hochspannung kommt es zu einer generalisierten Erregung des sympathischen Nervensystems. Eine Vasodilatation tritt nur in wenigen arbeitenden Muskeln auf; In allen anderen Gefäßbereichen kommt es zu einer Vasokonstriktion. Dadurch kann der mittlere arterielle Druck auf 170 mm Hg ansteigen. Kunst. Diese Situation entsteht beispielsweise, wenn eine Person, die auf einer Trittleiter steht, einen Nagel in die Decke schlägt. Der Stress bei solchen Arbeiten ist extrem hoch.

Andererseits kann eine Person Leistung erbringen schwere körperliche Aktivität B. Laufen oder Schwimmen, und der Druck steigt nur um 20–40 mmHg. Kunst. Der relativ geringe Druckanstieg erklärt sich aus der Tatsache, dass die Vasodilatation gleichzeitig in einer großen Masse kontrahierender Muskeln auftritt.

Warum ist es so wichtig? Anstieg des Blutdrucks bei körperlicher Aktivität? Wenn unter experimentellen Bedingungen die Muskeln einer maximalen Stimulation ausgesetzt werden, jedoch ohne dass es zu einem Anstieg des Blutdrucks kommt, erhöht sich die Muskeldurchblutung um maximal das Achtfache. Aus Studien an Marathonläufern ist jedoch bekannt, dass die Muskeldurchblutung von 1 l/min im Ruhezustand auf 20 l/min bei maximaler Muskelaktivität ansteigen kann, d. h. 20 mal. Wie können wir diesen Unterschied erklären? Vor allem, weil es unter natürlichen Bedingungen, bei der Muskelarbeit, zu einem Anstieg des Blutdrucks kommt. Nehmen wir zum Beispiel an, dass Ihr Blutdruck um 30 % ansteigt, was normalerweise bei anstrengender körperlicher Betätigung der Fall ist. Ein Anstieg des Blutdrucks führt zu einer Erhöhung der Kraft, die das Blut durch die Gefäße der Skelettmuskulatur drückt, ebenfalls um 30 %. Doch die Wirkung beschränkt sich nicht nur darauf. Ein Anstieg des Blutdrucks führt auch zu einer Dehnung der Blutgefäße, sodass sich die gesamte Muskeldurchblutung teilweise um mehr als das Zwanzigfache erhöht.