Шмидт, Тевс (ред.) - Физиология человека - т.3 (947490), страница 18
Текст из файла (страница 18)
С началом работы потребность в энергии увеличивается мгновенно, однако для приспособления кровотока и аэробного обмена требуется некоторое время; таким образом, возникает кислородный долг (рис. 26.7). При легкой работе величина кислородного долга остается постоянной после достижения стационарного состояния, однако при тяжелой работе она нарастает до самого окончания работы.
По окончании работы, особенно в первые несколько минут, скоросп потребления кислорода остается выше уровня покоя происходит «выллатав кислородного долга. Однако этот термин проблематичен, так как увеличение потребления кислорода ласле завершения рабаты не отражает непосредственно процессы восполнения запасов Оз в мышце, а происходит и за счет влияния других факторов, таких, как увеличение температуры тела и дыхательная работа, изменение мышечного тонуса и пополнение запасов кислорода в организме [113. Таким образом. долг, который будет возвращен, по величине больше, чем возникший во время самой работы.
После легкой работы величина кислородного долга достигает 4 л, а после тяжелой может доходить до 20 л. Связь между потреблением кнслородв н частотой сокращений сердца. При динамической работе с постоянным коэффициентом полезного действия частота сокрагленнй сердца «раларцианальяа как потреблению кислорода, так и выполняемой нагрузке. При изменении коэффициента полезного действия ГЛАВА 25. ФИЗИОЛОГИЯ ТРУДА 693 о гч мп/мин > 1250 Е 1000- те50 й 600 ю 250 й о 0 2 4 6 В 1О 12 Время мин Рис.
26.7. Потребление кислорода во время легкой динамической работы постоянной интенсивности сохраняется тесная связь между частотой сокращений сердца и потреблением кислорода, а связь между частотой сокрашений сердца и выполняемой нагрузкой утрачивается. Пропорциональная зависимость между частотой сокращений сердца и потреблением кислорода может быть представлена в виде прямой (рис. 26.8), наклон которой широко варьирует у разных лиц и особенно зависит от возраста и пола. Для данного увеличения потребления кислорода частота сокращений сердца» детей нарастает более круто, чем» взрослых, а у женщин кр»че, чем у мужчин [19, 311. мин 0 25 50 76 100 Напряженность ребогы, Вг Рис.
26.6. Влияние возраста и пала не связь между частотой сокращений сердца и потреблением кислорода (ипн интенсивностью работы) во время динамической работы. Шкала интенсивности работы применима только к работе на зргомвтре при постоянной частоте его вращения, равной 50 об/мин. Использованы средние значения. приведенные в (251 Наклон прямой не таком графике-еющекс работа- пульсе (ИРП) — прехсле использовали для оценки работоспособности в условиях, требующих выносливости [19), однако в дальнейшем было показано, что ИРП не отражает увеличения работоспособности, достигаемого тренировкой выносливости. Физиологические механизмы, лежащие в основе тесной связи межд» частотой сокращений сердца и потреблением кислорода, можно обьяснить, руководствуясь слелующей гипотезой [281.
йгьпиечиые речеюпоры, не идентичные мышечным веретенам, посылают текущую информацию а метаболической активности работающей мышцы в центр кровообращения. В результате этого не только локальный кроваток в мынще, но и сердечный выброс могут в широких пределах ярисяогаблиеагнься к возникающим и данное время потребностям, причем серлечный выброс и частота сокращений сердца изменяются таким образом, что сохраняется пропорциональность между этими величинами.
Постулированные мышечные репепторы морфологнчески пока не идентифицированы, однако имеется много функционелъных данных, подтверждающих нх существование. Потребление кислорода и частота сокращений сердца яри работе с»ееличивающейгя интеигиеиосгнью. По мере увеличения интенсивности динамической работы сердце сокращается исе чаще и скорость потребления кислорода возрастаег (рис.
26.9); чем больше нагрузка на организм, тем значительнее это увеличение по сравнению с уровнем в покое. Таким образом, частота сокращений сердца и потребление кислорода служат мерой физического напряжения. Состояния со значительным напряжением возникают в тех случаях, когда выполняется тяжелая работа, даже если при этом коэффициент полезного действия высок (25%), а также при легкой работе с низким коэффициентом полезного действия (ср. с.
688). Когда движения осуществляются с постоянной частотой, козффилиент гюлезного действия почти не меняется независимо от интенсивности работы. Поэтому, когда интенсивность работы постепенно увеличивается, а частота движений остается постоянной, потребление кислорода нарастает линейно, достигая максимума, а затем стабилизируется (рис. 26.9). В этом стационарном состоянии разница между потребностью в кислороде и его притоком увеличивается столь бьгстро, что наступает острое истощение. Частота сокращений сердца изменяется так же, как и интенсивность работы. По достижении максимальной частоты пульса через 10 — 30 мин тяжелой работы дополнительного его подъема, обусловленного утомлением, практически не наблюдается (рис.
26.9). Дыхание. Во время легкой динамической работы минугный объем дыхания, как и сердечный выброс, увеличивается пропорционально потреблению кислорода. Это увеличение возникает в результате нарастания дыхательного объема игили частоты 694 ЧАСТЬ У . ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС, РАБОТА И ВЛИЯНИЕ ОКРУЖАКУ1ЦЕЙ СРЕДЫ лрмнн мнн н 3 ° П 50 100 150 ЮО 250 300 15 40 о Зб 90 нПа нпл 12.5 Б 92 Е х, 90 о ь. 55 12.0 11,5 0,25 О.а) о й й 015 О.ю $ 0.05 3 4 1 2 0 100 200 300 Вт Нллрлнинность рабохм Рис.
26.6. Изменение потребления кислорода и часто ты сокращений сердца при плавном увеличении интенсивности работы дыхания (ср. гнпервентиляция, с. 588). Пралариианальнасть между потреблением кислорода в минутным объемом дыхания ио время легкой работы, как предполагают, контролируется .ньаиечиыми реигвларами, зависящими от метаболической активности, как и в случае адаптации частоты сердечных сокращений. Нри лтжелой работе нарастание величины минутного объема дыхания заметно лрелышиет сдвиги, пропорциональные изменениям л потреблении кислорода, потому что молочная кислота, образующалсл в мышце, действует как дополнительный стимулятор лыханил, вызывая .игтаболический аиидаз крови Показатели крови во время динамической работы Во время и после динамической работы кровь претерпевае~ существенные изменения. По ним лишь изредка можно действительно оценить степень физического напряжения, но особое значение их состоит в том, что они служат источниками ошибок при лабораторной диагностике.
Уровни газов в крови. Во время .зегкой физической работы у здорового человека выявлщотся лишь незначительные юменения в парцнальнам давлении СОз и О, в артершиьной крови. Тяэкелая работа вызывает более существенные изменения. Как показано на рис. 26.10, наибольшие отклонения от уровня покоя составляют 8% для артериального Роэ н 10% -для Рса,. Насьпцение кислородом смешанной ленпэкой крали падает с ростом напряжения; соответственно этому артериавенозная разница по кислороду (кирах, с.
611) увеличивается от значения, приблизительно равно~о 0.05 (уровень покоя), до 0.14 у нетренированных н 0,17 у тренированных лиц (рис. 26.10) 11, 291. Это увеличение обусловлено повышенным ювлечением кислорода из крови в работающей мыцше, Клетки крови. При физической работе показатель геиатокршнп увеличивается как в результате снижения объема плазмы (в связи с усиленной капиллярнай фильтрацией), так и за счет поступления эритроцитов из мест их образования (при этом увеличивается доля незрелых форм).
Отмечено также нарастание числа лейкоцитов (рабочий леикоцитоз). „ Число лейкаиитав в крови бегунов на длинные дистанции увеличивается лропорционалъно длительности бега на 5000- 15 000 клеток~мкл в зависимости от работоспособности 1меньше у лиц с высокой работоспособностью) 139). Увеличение происходит преимущественно эа счет возрастания количества нейтрофильных гранулоцитол„так что при этом численное соотношение к ьихиж разных тикал меняется. Кроме того, пропорционально интенсивности работы уэеличиваегсл число лжимбоиилиж. Кислотно-щелочное равновесне крови. Легкая физическая работа не влияет на кислотно-щелочное равновесие, так как все избыточное количество образующейся углекислоты выделяется через лепгие.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
