Органы кровообращения и система регуляции внешнего и внутреннего дыхания, обеспечивая вентиляцию, газообмен и транспорт кислорода тканям человеческого организма, работают согласованно и представляют собой единую кардиореспираторную систему.
В изменённых условиях среды обитания и при интенсивной физической нагрузке, когда возрастает риск гипоксии и нарушения метаболизма, это взаимодействие становится особенно выраженным.
Между тем человеческий организм в процессе жизнедеятельности нередко может подвергаться вредным влияниям среды, страдать от перепадов атмосферного давления и т. д., в результате чего в тканях и органах могут развиваться всевозможные виды гипоксии экзогенной и эндогенной природы.
Во время интенсивной физической нагрузки мышечная ткань потребляет повышенное количество кислорода, причём уже при физической нагрузке средней интенсивности потребление кислорода и выработка углекислоты возрастают в 16–18 раз.
Достаточное поступление тканям О2 обеспечивается благодаря одновременному усилению внешнего дыхания и кровообращения.
В связи с тем, что в первые секунды работы выполнения физической работы хеморецепторы, отвечающие за анализ кислотно-щелочного равновесия и уровня О2 и СО2 в крови, не принимают участие в процессе регуляции дыхания, на начальном этапе нагрузки может наступить гиперпноэ — усиленная вентиляция лёгких. В это время внешнее дыхание регулируется импульсами, которые поступают к дыхательному центру из двигательной зоны коры большого мозга и гипоталамуса.
В дальнейшем в процесс регуляции внешним дыханием включаются гуморальные механизмы, ведущие к усилению вентиляции лёгких. В период особо тяжёлой физической нагрузки на частоту и глубину дыхания также влияют артериальная двигательная гипоксия, повышение температуры тела и другие факторы.
Таким образом, все изменения дыхания, регистрируемые во время физической нагрузки, осуществляются благодаря работе сложного комплекса нейрогуморальных механизмов.
Под термином гипоксия понимается кислородная недостаточность — состояние организма, которое наступает при неудовлетворительном обеспечении тканей кислородом, а также при нарушении кислородного метаболизма.
Состояния гипоксии принято делить на эндогенные и экзогенные.
Эндогенная гипоксия — вид кислородной недостаточности, развивающейся в результате патологических или функциональных изменений в различных органах и системах организма.
Экзогенная гипоксия — кислородная недостаточность, которая развивается на фоне воздействия неблагоприятных факторов внешней среды.
Реакция организма на дефицит кислорода в клетках тканей зависит от времени и скорости нарастания вредного гипоксического влияния, объёма потребления О2 в покое и во время физической нагрузки, а также некоторых индивидуальных особенностей организма и генетических факторов.
Первичная активация глубины и частоты дыхания, происходящая во время гипоксии, приводит к удалению из крови углекислого газа и наступающему в результате этого развитию дыхательного алкалоза — смещения кислотно-щелочного баланса в щелочную сторону. Таким образом, кислородная недостаточность сочетается с гипокапнией.
Это ведёт к увеличению рН внеклеточной жидкости мозга и резкому снижению активности центральных хеморецепторов, что, в свою очередь, отрицательно влияет на возбудимость нейронов дыхательного центра — наступает его торможение и снижение чувствительности к стимулам периферических хеморецепторов.
Это состояние физиологи называют «гипоксической глухотой». Оно характеризуется тем, что, несмотря на продолжающуюся гипоксию, гиперпноэ постепенно проходит: дыхание сначала выравнивается, а затем даже замедляется и становится более поверхностным. Это позволяет организму восстановить необходимый уровень углекислоты в крови.
Во время работ на большой глубине и в кессонных камерах организм человека пребывает в условиях повышенного давления. Известно, что при погружении в воду на каждые 10 м давление возрастает на 1 атмосферу. В подобных условиях происходит увеличение объёма растворённых в крови газов (в первую очередь, азота).
При слишком быстром подъёме на поверхность газы, растворённые в крови, не успевают выводиться из тканей в среду, в результате чего в них образуются пузырьки. В этих случаях кровь буквально вскипает. Затем происходит связывание высвободившихся газов кровью и тканями. При этом особую опасность представляет азот — он разносится кровью по всему телу и может вызывать газовую эмболию — закупорку мелких сосудов, что приводит к серьёзным повреждениям органов.
Это патологическое состояние называется кессонной болезнью. С целью её предупреждения подъём водолазов на поверхность воды должен происходить постепенно. В случае развития кессонной болезни пострадавшего помещают в специальную барокамеру, где он проходит поэтапную декомпрессию.
Ученые научились делать клетки кожи на 30 лет моложе
Исследование: прием Виагры может лишить мужчину зрения
Ученые выяснили, чем могут заболеть хозяева, которые редко моют миску своих собак
Почему нельзя смотреть на часы, когда вы не можете заснуть?
Найден череп человека, которому в I веке н.э. была проведена первая в истории операция на ухе
Ученые выяснили, могла ли косметика XVIII века убивать женщин
Анализы указывающие на онкологию - подробная информация в статьях Европейского онкологического центра.