Niente testimonia la salute umana in modo più affidabile degli indicatori del sistema cardiorespiratorio. Come puoi intuire dal nome, parleremo del rapporto tra il sistema circolatorio e quello respiratorio nel nostro corpo, le loro funzioni e lo scopo.
Che ruolo ha
Anche un'attività fisica minima è impossibile senza un meccanismo per il trasporto coordinato di ossigeno al cuore e al cervello. Se si sospettano malattie cardiovascolari, il paziente viene indirizzato a procedure diagnostiche, i cui risultati forniranno un quadro oggettivo dello stato del sistema cardiorespiratorio. Cambiamenti specifici in esso portano a un malfunzionamento dell'intero organismo. Secondo alcuni dati, il numero di persone che soffrono di malattie del cuore, dei vasi sanguigni e dei polmoni in Russia è di quasi 20 milioni di persone, di cui oltre un milione sono bambini sotto i 15 anni.
La prevalenza di patologie del sistema cardiovascolare obbliga la società moderna a studiarne la patogenesi e l'eziologia, quindi la valutazionela capacità aerobica del corpo è un must. Il sistema cardiorespiratorio è un complesso costituito da due sistemi diversi, ma allo stesso tempo interconnessi. Per capire come procedono i principali processi dell'attività vitale del corpo, considera la struttura e il principio di funzionamento di ciascuno di essi.
Sistema cardiovascolare
Grazie al suo funzionamento costante e ininterrotto, la circolazione sanguigna in tutto il corpo è assicurata. Nella struttura del sistema cardiovascolare, gli elementi principali sono il cuore - una specie di pompa che pompa il sangue e i vasi sanguigni - tubi cavi attraverso i quali viene trasportato il sangue. Oltre al sangue, è importante anche il flusso linfatico, considerato condizionatamente parte del sistema vascolare.
La nutrizione di ogni cellula con ossigeno e il flusso dei processi metabolici dipendono dallo stato del sistema cardiorespiratorio. Interagendo con i sistemi interni del corpo, cuore e vasi sanguigni rispondono immediatamente a qualsiasi cambiamento delle condizioni dell'ambiente interno per garantire la massima efficienza del proprio lavoro.
Anche durante il sonno e il riposo, il sistema cardiorespiratorio non smette di funzionare, continuando a soddisfare il fabbisogno di ossigeno dei tessuti. Il cuore, i vasi sanguigni e i polmoni hanno scopi diversi. Perché abbiamo bisogno di un sistema cardiorespiratorio? Svolge le seguenti funzioni:
- scambio;
- escretore;
- omeostatico;
- trasporto;
- protettivo.
Cardiovascolareil sistema fornisce ossigeno e sostanze nutritive a ogni cellula del corpo, rimuovendo da essa anidride carbonica e prodotti finali metabolici. Il sangue che si muove attraverso le arterie, le vene e i capillari trasporta gli ormoni dalle ghiandole endocrine ai loro recettori finali, è coinvolto nel mantenimento di un regime di temperatura stabile e controlla il pH del corpo. È il sistema cardiovascolare che aiuta a prevenire la disidratazione e le malattie infettive.
Come procede il processo cardiorespiratorio
Molti lavori di scienziati sono dedicati allo studio di metodi per studiare lo stato del sistema cardiorespiratorio. Il lavoro indipendente viene svolto anche da studenti del profilo rilevante delle università di medicina. Tutti questi sviluppi sono di grande importanza. Grazie al lavoro di ricerca, si è saputo cos'è il sistema cardiorespiratorio e quali processi in esso avvengono.
Il cuore umano è costituito da due atri, che fungono da camere riceventi, e due ventricoli che pompano il sangue. Il cuore come pompa favorisce la circolazione continua del sangue attraverso vasi grandi e piccoli, che sono la struttura del sistema circolatorio. Il sangue che scorre nei capillari non solo trasporta ossigeno e sostanze nutritive agli organi interni e ai tessuti, ma raccoglie anche i prodotti del loro metabolismo. Con loro torna al suo cuore. Tale sangue è chiamato deossigenato.
Il tessuto liquido entra nell'atrio destro attraverso la vena cava superiore e inferiore. Il sangue viene inviato dall'atrio destro a destrail ventricolo, dove viene pompato attraverso una valvola aperta nelle arterie polmonari e da lì direttamente ai polmoni destro e sinistro. Il lato destro del cuore è responsabile della parte polmonare della circolazione sanguigna, quindi invia il sangue che è passato in tutto il corpo agli organi respiratori per la sua successiva riossigenazione. Non appena i polmoni sono pieni di ossigeno, il sangue arricchito esce attraverso le vene polmonari e ritorna nell'atrio sinistro. Il sangue ossigenato entra qui, che fornisce ossigeno a tutti i tessuti e organi, fluendo dalla valvola mitrale sinistra atrioventricolare aperta nel ventricolo sinistro e nell'aorta, e quindi a tutti i tessuti del corpo.
Ventilazione naturale - che cos'è?
Il processo di movimento dell'aria dentro e fuori i polmoni è chiamato respirazione. La ventilazione anatomica è fornita da due fasi: inspirazione ed espirazione. L'aria entra nei polmoni attraverso il naso; la bocca viene utilizzata quando il bisogno di aria supera la quantità che può essere aspirata nei polmoni attraverso il naso. Inoltre, è più corretto e più utile respirare attraverso il naso, poiché l'aria che passa attraverso la conca nasale viene riscaldata e liberata da polvere, allergeni, virus e batteri che vengono trattenuti dall'epitelio ciliare e dalla mucosa del rinofaringe. La respirazione orale non fornisce lo stesso filtraggio completo della miscela d'aria che entra nel corpo, il che aumenta la probabilità di sviluppare infezioni respiratorie.
L'elemento più piccolo del sistema cardiorespiratorio umano è l'alveolo polmonare, la parte dei polmoni dove avviene lo scambio di gas. Gli alveoli sono numerosiunità respiratorie. Dal naso e dalla bocca, l'aria si muove verso di loro attraverso la faringe, la laringe, la trachea, i bronchi e i bronchioli.
I polmoni non hanno attaccamento alle costole. Gli organi respiratori sembrano sospesi a causa della cavità pleurica che avvolge i polmoni. Contengono un sottile strato di liquido pleurico necessario per eliminare l'attrito durante i movimenti respiratori. Inoltre, le cavità pleuriche sono collegate non solo ai polmoni, ma anche alla superficie interna del torace.
Cosa succede quando ti alleni
La richiesta di ossigeno dei muscoli aumenta improvvisamente con un aumento dell'attività, sullo sfondo della quale è richiesto un grande consumo di sostanze nutritive. Inoltre, c'è un'accelerazione dei processi metabolici, che porta ad un aumento della quantità di prodotti di decomposizione. L'attività fisica prolungata provoca un aumento della temperatura corporea, del livello di concentrazione di ioni idrogeno nei tessuti molli e nel sangue e una diminuzione dell'acidità dell'ambiente interno.
La regolazione della respirazione gioca un ruolo enorme nell'aumentare l'attività fisica. Molto spesso, i cambiamenti nel livello di attività muscolare influiscono negativamente sullo stato del sistema cardiorespiratorio. Uno dei fenomeni comuni è la mancanza di respiro, che è vissuta da persone che non hanno un'adeguata preparazione fisica. L'aumento dei carichi porta ad un forte aumento della concentrazione di anidride carbonica arteriosa e del livello di ioni H+ nel sangue. Il segnale di questi cambiamenti viene inviato al centro respiratorio, con conseguente aumento della frequenza e della profondità della ventilazione.
Tutto specificatocambiamenti specifici nel sistema cardiorespiratorio aiutano a raggiungere l'obiettivo principale di soddisfare i maggiori bisogni fisici e garantire la massima efficienza del suo funzionamento.
Lavoro polmonare intensivo
Per garantire un'adeguata ventilazione polmonare e il trasporto dei gas, il corpo consuma molta energia. La sua parte predominante è utilizzata dai muscoli respiratori nel processo di ventilazione polmonare. Se una persona è inattiva, a riposo, solo il 2% dell'energia totale spesa viene utilizzata dai muscoli respiratori. Se la frequenza delle inalazioni e delle esalazioni aumenta, aumenta anche il consumo di energia. Durante un intenso lavoro fisico, il sistema respiratorio può utilizzare più del 15% dell'energia. L'ossigeno è richiesto da tutti i suoi elementi: setto diaframmatico, muscoli intercostali e addominali.
Il processo di ventilazione naturale dei polmoni si svolge con un elevato costo di energia, ma anche un'attività fisica estrema non porta a un afflusso e deflusso arbitrario dell'aria. Questa è la massima ventilazione arbitraria. C'è un'opinione secondo cui è la ventilazione polmonare il fattore limitante durante l'attività fisica estenuante negli atleti. Il sistema cardiorespiratorio, secondo gli esperti, funziona a pieno regime, il che alla fine porta allo spreco delle riserve di glicogeno e all'affaticamento dei muscoli respiratori. Questi cambiamenti si osservano durante lunghe sessioni di allenamento, corse di più chilometri, ecc.
Scienziati che hanno condotto esperimenticon i ratti, è giunto alla conclusione che roditori non sufficientemente "allenati" durante un'intensa attività fisica diminuivano il livello di glicogeno nei muscoli respiratori. E nonostante il fatto che nei muscoli degli arti posteriori sia rimasto praticamente invariato, l'animale di prova ha sviluppato una sindrome cardiorespiratoria, caratterizzata da tachicardia, grave mancanza di respiro e, nei casi più gravi, edema polmonare.
Il volume d'aria inalato durante l'attività fisica può aumentare più volte, e la resistenza delle vie aeree rimane la stessa di quella caratteristica dello stato di riposo dovuto all'espansione della ragade laringea e dei bronchi. Il sangue che entra nel sistema cardiovascolare non perde il grado di saturazione di ossigeno anche con il massimo sforzo. Pertanto, il sistema cardiorespiratorio è in grado di soddisfare le esigenze di respirazione intensiva durante l'attività fisica sia a breve che a lungo termine.
Sii consapevole del fatto che un consumo eccessivo di ossigeno può causare alcuni problemi. Vie aeree anormalmente strette o ridotta pervietà possono portare a cambiamenti specifici nel sistema cardiorespiratorio. L'asma, ad esempio, provoca costrizione dei bronchioli e gonfiore della mucosa, che alla fine aumenta la forza di resistenza della ventilazione e provoca mancanza di respiro. L'indicatore che caratterizza le massime prestazioni dell'apparato cardiorespiratorio è lo stato soddisfacente degli organi respiratori. Sebbene la relazione tra esercizio e ostruzione delle vie aereepercorsi è stato stabilito molto tempo fa, i medici non sono ancora in grado di determinare il meccanismo esatto per lo sviluppo di un attacco asmatico in un contesto di maggiore attività.
Pulse al braccio: quanti battiti sono considerati normali?
La frequenza cardiaca è l'indicatore più semplice e allo stesso tempo informativo che viene preso in considerazione durante il monitoraggio cardiorespiratorio. Tutti sanno come misurare la frequenza cardiaca: devi sentire i proiettili nell'area del polso o dell'arteria carotide e contare il numero di battiti al minuto. Queste aree riflettono la quantità di lavoro svolto dal cuore per soddisfare le crescenti richieste del corpo.
La differenza di prestazioni tra una persona a riposo e una persona durante un carico cardiorespiratorio è evidente. In media, la frequenza cardiaca è di circa 60-80 battiti al minuto. È interessante notare che negli atleti il sistema cardiorespiratorio a riposo mostra risultati più modesti. La loro frequenza cardiaca può essere di 28-40 battiti, che è considerata la norma e si spiega con l' alto livello di allenamento e la resistenza fisica sviluppata negli anni di allenamento. Nelle persone che hanno molte meno probabilità di sperimentare un intenso stress cardiorespiratorio, la frequenza cardiaca può raggiungere i 90-100 battiti al minuto.
Con l'età, il polso diminuisce. Fattori esterni (ad esempio temperatura elevata, mancanza di ossigeno, aumentopressione atmosferica, ecc.). Sullo sfondo di un aumento dell'intensità del lavoro, il polso diventa più veloce. Se il livello di attività fisica è sotto controllo (può essere misurato utilizzando vari dispositivi), una formula speciale può essere utilizzata per calcolare la quantità approssimativa di ossigeno consumato.
Determinare l'intensità del travaglio in termini di consumo di ossigeno non è solo accurato, ma anche il più appropriato quando si esaminano persone diverse, o la stessa persona, ma in circostanze diverse. La frequenza cardiaca massima aumenta in proporzione all'aumento dell'intensità del lavoro fisico fino al superlavoro. A proposito, quando si raggiunge questo stato, la frequenza cardiaca si stabilizza gradualmente.
La frequenza cardiaca massima può essere determinata tenendo conto dell'età, poiché diminuisce man mano che una persona invecchia. La frequenza cardiaca scende a una frequenza di 1 battito all'anno a partire dai 10-15 anni di età. Allo stesso tempo, va tenuto presente che i singoli indicatori possono differire significativamente dai valori medi.
Circolazione durante l'esercizio
Il sistema cardiorespiratorio è una struttura complessa in cui uno dei ruoli principali appartiene alla circolazione sanguigna. Quando una persona inizia a fare esercizio o lavorare, il suo flusso sanguigno viene distribuito in modo diverso. Sotto l'influenza del sistema nervoso simpatico, il sangue lascia quei vasi dove la sua presenza non è al momento necessaria e va ai muscoli che sono attivamente coinvolti nel lavoro. In una persona a riposo, gittata cardiacail sangue nei muscoli è solo del 15-20% e quando si pratica sport può raggiungere l'85%. L'afflusso di sangue ai tessuti muscolari aumenta a causa di una diminuzione dell'afflusso di sangue agli organi addominali.
In caso di variazione della temperatura, la quantità predominante di sangue viene diretta alla pelle. Questo è anche curato dal sistema nervoso simpatico. Lo scopo della ridistribuzione è sostituire il calore che viene rilasciato nell'ambiente esterno inviandolo dalla profondità del corpo alla periferia. Allo stesso tempo, l'aumento del flusso sanguigno cutaneo riduce automaticamente l'intensità dell'afflusso di sangue ai tessuti muscolari. Non sorprende che le prestazioni del sistema cardiorespiratorio in soggetti impegnati in attività sportive con tempo caldo non mostrino buoni risultati.
I muscoli scheletrici coinvolti nel lavoro sperimentano un acuto bisogno di più ossigeno, che viene soddisfatto dall'accelerazione della circolazione sanguigna dovuta alla stimolazione vascolare simpatica in quelle aree in cui il flusso sanguigno è temporaneamente limitato. Ad esempio, i vasi che conducono agli organi dell'apparato digerente possono restringersi, dopodiché il flusso sanguigno viene reindirizzato ai muscoli, che necessitano di più sangue. I vasi dei muscoli si espandono, a causa dei quali c'è un afflusso di sangue. Nel processo di esecuzione dell'attività fisica, aumenta la velocità delle reazioni metaboliche che si verificano nei tessuti muscolari, il che porta all'accumulo di prodotti di decadimento metabolico. Un metabolismo attivo provoca un aumento dell'acidità e della temperatura nei muscoli.
Funzionalitàmiocardio
Il nome medico del muscolo cardiaco è miocardio. Lo spessore delle pareti del principale "motore" umano dipende dal tipo di carico che cade regolarmente sulle sue camere, di cui il ventricolo sinistro è il più potente. Contraendosi, pompa il sangue e lo invia attraverso l'intero sistema circolatorio. Se una persona non è attiva, ma semplicemente si siede o sta in piedi, il suo miocardio si contrarrà vigorosamente. Ciò consente di far fronte all'effetto della gravità, che porta all'accumulo di sangue negli arti inferiori.
Se il ventricolo sinistro è ipertrofico, cioè lo spessore della sua parete muscolare è aumentato rispetto ad altre camere del cuore, questo significa che il cuore ha dovuto lavorare costantemente in condizioni di accresciute richieste. Quando si praticano sport o altri carichi intensi, accompagnati da un aumento della respirazione, l'attività miocardica diventa il più attiva possibile. All'aumentare della richiesta di sangue da parte del muscolo, aumenta anche la richiesta del ventricolo sinistro, quindi nel tempo aumenta di dimensioni in modo simile al muscolo scheletrico.
La coordinazione delle contrazioni cardiache dipende dal segnale per eseguire la contrazione. Il sistema di conduzione del cuore è responsabile dell'attuazione di questa funzione. Il miocardio ha una capacità unica: è in grado di produrre un segnale elettrico, permettendo al muscolo di contrarsi ritmicamente senza stimolazione neurale o ormonale. La frequenza cardiaca congenita è di circa 70-80 battiti.
Disturbi cardiaci
A modifiche specifiche,che si verificano nel sistema cardiorespiratorio includono deviazioni che si verificano nella normale attività cardiaca. Il disturbo più comune è un cambiamento nella frequenza cardiaca. Il pericolo di tali disturbi non è lo stesso. Esistono due tipi di aritmia: bradicardia e tachicardia. Nel primo caso si tratta di un rallentamento della frequenza cardiaca, nel secondo di un aumento di questo indicatore.
Con la bradicardia, il polso è solitamente entro i 60 battiti al minuto e con la tachicardia può superare i 100-120 battiti. Sullo sfondo di questi disturbi, cambia anche il ritmo sinusale. Il miocardio può funzionare in modo soddisfacente, solo il suo ritmo si discosta dalla norma, il che influisce sulla circolazione sanguigna. I sintomi dell'aritmia sono vertigini, nausea, debolezza e una sensazione di affaticamento, debolezza, ansia, tremore degli arti, svenimento.
Un altro tipo di aritmia, non meno comune, è la fibrillazione atriale e il flutter. Con tali deviazioni, i pazienti avvertono ulteriori contrazioni miocardiche che si verificano a causa di impulsi che si verificano al di fuori del nodo senoatriale. Il flutter atriale, in cui si contraggono a una frequenza di 200-400 battiti al minuto, è un pericoloso tipo di aritmia, in cui il cuore praticamente non riesce a far fronte alla sua funzione principale e pompa il sangue a malapena.
La tachicardia parossistica ventricolare è un disturbo altrettanto grave che richiede cure mediche urgenti. Questa violazione è una seria minaccia per la vita del paziente. Con tachicardia parossistica ventricolare, tre o più prematuricontrazioni ventricolari, che possono causare sfarfallio. A differenza del flutter, lo sfarfallio non consente al miocardio di controllare il processo di contrazione del tessuto ventricolare. Il cuore perde la sua capacità di pompare il sangue. La fibrillazione ventricolare è spesso fatale nei pazienti affetti da insufficienza cardiaca cronica e altre malattie.
Le forme gravi di aritmia sono un'indicazione diretta per l'uso di un defibrillatore, che può restituire un ritmo sinusale soddisfacente. Le misure di trattamento di emergenza contribuiscono al ripristino della respirazione e al mantenimento della vita. Quando si praticano sport che richiedono un'elevata resistenza cardiorespiratoria, una persona può ritrovarsi con una frequenza cardiaca bassa. In questo caso, non stiamo parlando di bradicardia. La tachicardia non è considerata un aumento della frequenza cardiaca durante il lavoro muscolare attivo. Sia la bradicardia che la tachicardia di solito si verificano nelle persone a riposo.
Caratteristiche del sistema cardiorespiratorio nei bambini e negli adolescenti
Alcuni esperti distinguono il cosiddetto periodo puberale dello sviluppo del cuore, poiché è durante la pubertà che si osservano cambiamenti pronunciati nell'attività cardiovascolare. Rispetto al livello di sviluppo del sistema cardiorespiratorio nei bambini di età compresa tra 7 e 10 anni, l'apparato cardiovascolare negli adolescenti diventa più funzionale e resiliente.
Allo stesso tempo, il processo stesso di formazione del cuore e dei vasi sanguigni differisce nei rappresentanti dei diversi sessi. Ragazzela massa miocardica aumenta più velocemente, ma in modo meno uniforme. A sua volta, la dimensione del cuore e dell'aorta nei ragazzi è maggiore che nelle ragazze. Durante la pubertà si verificano profondi cambiamenti nella struttura del muscolo cardiaco, il diametro della fibra e del nucleo aumenta. Il miocardio cresce rapidamente e le navi sono più lente, per cui il lume delle arterie in relazione alle dimensioni del cuore diventa più piccolo. Questo cambiamento può portare a disturbi circolatori e aumento della pressione durante l'esercizio.
La frequenza cardiaca è un indicatore labile che cambia sotto l'influenza di fattori interni ed esterni (aumento della temperatura dell'aria, espressione delle emozioni, allenamento sportivo, ecc.). Allo stesso tempo, il polso durante il lavoro fisico può aumentare fino a 160-180 battiti al minuto, il che porta ad un aumento del volume di sangue espulso. Il sistema cardiorespiratorio del bambino è influenzato da stress mentale, che si esprime con un aumento della frequenza cardiaca, un aumento temporaneo della pressione sanguigna e cambiamenti avversi nell'emodinamica.
Un criterio altrettanto importante per il funzionamento del sistema respiratorio è la capacità vitale dei polmoni - il volume d'aria che una persona espira dopo un respiro profondo. Durante la pubertà si verifica un brusco s alto nel tasso complessivo di crescita e sviluppo dell'intero apparato respiratorio, compresi i passaggi nasali, la laringe, la trachea e la superficie generale dei polmoni. Negli adolescenti, il volume polmonare è aumentato di 10 volte rispetto ai polmoni di un neonato e negli adulti - 20 volte.
La crescita più intensa dei polmoni si osserva nel periodo da 12 a 16 anni e nei giovani uominila capacità vitale dei polmoni è maggiore di quella delle ragazze. In generale, gli adolescenti hanno misure cardiorespiratorie migliori, inclusa la ventilazione naturale, l'assunzione di ossigeno e le prestazioni del sistema circolatorio, rispetto agli scolari più piccoli.
Questo articolo discute tutti gli elementi del sistema cardiorespiratorio umano, le sue caratteristiche, compreso l'adattamento all'attività fisica e l'aumento della resistenza. Quando si pianifica di praticare sport, è necessario tenere conto di tutte le sfumature del lavoro del proprio corpo e distribuire correttamente il carico. Lo stato del sistema cardiorespiratorio è un importante indicatore di salute.
