Физиология дыхания

Предметом интенсивных физиологических  исследований как в эксперименте, так и в различных природно-климатических  и производственных условиях является изучение функционального взаимодействия систем регуляции дыхания и кровообращения. Обе системы имеют общие рефлексогенные зоны в сосудах, которые посылают афферентные сигналы к специализированным нейронам основного чувствительного  ядра продолговатого мозга - ядра одиночного пучка. Здесь же в непосредственной близости находятся дорсальное ядро дыхательного центра и сосудодвигательный центр. Особо следует отметить, что легкие являются единственным органом, куда поступает весь минутный объем крови. Это обеспечивает не только газотранспортную функцию, но и роль своеобразного фильтра, который определяет состав биологически активных веществ в крови и их метаболизм.

Дыхание при высоком  атмосферном давлении.

Во время водолазных и  кессонных работ человек находится  под давлением выше атмосферного на 1 атм. на каждые 10 м погружения. В  этих условиях увеличивается количество газов, растворенных в крови, и особенно азота. При быстром подъеме водолаза на поверхность физически растворенные в крови и тканях газы не успевают выделиться из организма и образуют пузырьки - кровь "закипает". Кислород и углекислый газ быстро связываются кровью и тканями. Особую опасность представляют пузырьки азота, которые разносятся кровью и закупоривают мелкие сосуды (газовая эмболия), что сопровождается тяжелыми повреждениями ЦНС, органов зрения, слуха, сильными болями в мышцах и в области суставов, потерей сознания. Такое состояние, возникающее при быстрой декомпрессии, называется кессонной болезнью. Пострадавшего необходимо вновь поместить в среду с высоким давлением, а затем постепенно производить декомпрессию.

Вероятность возникновения  кессонной болезни может быть значительно снижена при дыхании  специальными газовыми смесями, например гелиево-кислородной. Гелий почти нерастворим в крови, он быстрее диффундирует из тканей.

 

. Функциональные  возможности системы дыхания  в художественной гимнастике

 

Высокие требования к ловкости и гибкости спортсмена предъявляют  сложнокоординационные виды спорта, каким являются акробатика, аэробика, гимнастика спортивная и художественная, прыжки в воду и на батуте, прыжки на лыжах с трамплина, слалом, фристайл, фигурное катание и др.Занятия, особенно гимнастическими и акробатическими упражнениями, оказывают мощное стимулирующее воздействие на опорно-двигательный аппарат. Тренировочный эффект выражается в существенном увеличении подвижности в суставах при одновременном укреплении связочного аппарата, возрастании силовых возможностей мышц в динамических и статических нагрузках, повышении эластичности мышечных тканей. Все эти качества позволяют производить движения с большой амплитудой и высокой скоростью.

Для художественной гимнастики характерны особенно высокие требования к дифференцированию пространственно-временных и силовых показателей при действиях спортсменок со снарядами в условиях ограниченного визуального контроля. Большой акцент на увеличение амплитуды движений в художественной гимнастике выдвигает на первый план развитие такого качества, как гибкость, и снижает значимость силовой подготовки, в то время как в спортивной гимнастике и акробатике основные проблемы тренировки связаны с воспитанием силовых качеств. Надо отметить также присущую данной группе видов спорта эстетическую направленность.

В художественной гимнастике спортсменки выполняют свою программу  под музыкальное сопровождение. Известно, что звучание музыкальных  произведений повышает работоспособность  сердечно-сосудистой, мышечной, дыхательной систем организма. При выполнении упражнений с музыкальным сопровождением улучшается легочная вентиляция, увеличивается амплитуда дыхательных движений.В то же время можно говорить о развитии у детей музыкальности, основных ее компонентов - эмоциональной отзывчивости, слуха. Ребенок и здесь учится воспринимать музыку, двигаться в соответствии с ее характером, средствами выразительности.

 

8. Особенности  легочной вентиляции при занятиях  художественной гимнастикой

дыхание гомеостатический кровь  газ

При занятиях художественной гимнастикой дыхание спортсменки  становится совершеннее, а, следовательно, улучшаются и окислительные процессы, столь важные для всех жизненных  функций. Легочная вентиляция увеличивается, частота дыханий уменьшается, что  дает экономию в работе дыхательной  мускулатуры, которая становится более сильной и выносливой. Подвижность грудной клетки и диафрагмы возрастает. Более совершенное дыхание благоприятно влияет и на процесс кровообращения. Регулярные и правильно проводимые занятия спортом развивают и улучшают функциональную способность аппарата дыхания. Дыхание становится глубоким, уреженным, повышается жизненная емкость легких.

У хорошо тренированного спортсмена и потребление кислорода, и общая  вентиляция легких увеличиваются примерно в 20 раз при изменении интенсивности  физической нагрузки от состояния покоя  до максимального уровня. Максимальные возможности дыхательной системы примерно на 50% выше, чем истинное усиление дыхания во время максимальной мышечной работы. Это создает элемент надежности для спортсменов, обеспечивая им дополнительную вентиляцию, которая может стать необходимой при условиях: 1) мышечной работы на большой высоте; 2) физической работы в условиях очень высокой температуры; 3) патологии дыхательной системы.

Диффузионная способность  кислорода у спортсменов. Диффузионная способность кислорода является мерой скорости диффузии кислорода из легочных альвеол в кровь. Величина этого показателя выражается в миллилитрах кислорода, способного диффундировать в 1 мин при разности парциального давления кислорода между альвеолами и кровью в легких, равной 1 мм рт. ст. Следовательно, если парциальное давление кислорода в альвеолах равно 91 мм рт. ст., а давление кислорода в крови составляет 90 мм рт. ст., количество кислорода, которое диффундирует через респираторную мембрану каждую минуту, равно его диффузионной способности. Далее приведены величины разной диффузионной способности.

Самое удивительное в этих результатах- увеличение в несколько раз диффузионной способности в состоянии максимальной физической нагрузки по сравнению с состоянием покоя. Это связано главным образом с тем, что в покое во многих легочных капиллярах кровоток снижен или даже практически отсутствует, тогда как при максимальной мышечной нагрузке увеличение легочного кровотока ведет к максимальной скорости перфузии всех легочных капилляров, что обеспечивает гораздо большую площадь поверхности, через которую кислород может диффундировать в кровь.

Спортсмены с большей  минутной потребностью в кислороде  имеют более высокую диффузионную способность.

 

Заключение

 

В организме человека нет  запасов кислорода, поэтому его  непрерывное поступление жизненно необходимо. Прекращение доступа  кислорода в клетки организма  приводит к их гибели. Образующийся при окислении веществ углекислый газ должен быть удален из организма, так как его накопление в значительном количестве опасно для жизни. Обмен кислорода и углекислого газа между организмом и окружающей средой называетсядыханием.

Жизнь человека невозможна без  дыхания, без поглощения кислорода  воздуха и выделения образовавшейся в организме углекислоты. Работа аппарата дыхания, как и деятельность сердца, происходит в течение всей жизни человека непрерывно.

Человек и все высокоорганизованные живые существа нуждаются для  своей нормальной жизнедеятельности  в постоянном поступлении к тканям организма кислорода, который используется в сложном биохимическом процессе окисления питательных веществ, в результате чего выделяется энергия  и образуется двуокись углерода и вода.

Занятия спортом и физическая работа повышают потребление кислорода  работающими мышцами. В связи  с этим деятельность органов дыхания  усиливается, то же самое наблюдается  в кровообращении, обмене веществ и др. Занятия спортом хорошо развивают и укрепляют органы дыхания; под их влиянием увеличиваются размеры грудной клетки, она приобретает красивую выпуклую форму, подвижность ее резко возрастает.

 

Литература

 

1.Агаджанян Н.А.,Шабатура  Н.Н. Биоритмы, спорт, здоровье. - М.: ФиС, 1989.

2.Власова З.А.Биология. Справочник  абитуриента - М.: Филол. об-во "Слово", АСТ ИД "Ключ-С", Центр гуманитарных наук при факультете журналистики МГУ им. М.В. Ломоносова, 1997.

.Волков В.М.Тренеру о  подростке. - М.: ФиС, 1973.

.Волков Л.В.Физическое  воспитание учащихся: Учебно-методическое  пособие. - Киев: Рад. шк., 1988.

.Кассиль Г.Н.Внутренняя  среда организма. Изд. 2-е доп.  и перераб. - М.: Наука, 1983.

.Липченко В.Я., Самусев  Р.П.Атлас нормальной анатомии  человека. - М.: Медицина, 1984.

.Полтырев С.С., Русин В.Я.Внутренние  органы при физических нагрузках. - М.: Медицина, 1987.

.Фомин Н.А., Филин В.П.На  пути к спортивному мастерству (адаптация юных спортсменов к  физическим нагрузкам). - М.: ФиС, 1986.

.Фомин Н.А.Физиология человека: Учеб. пособие для студентов ф-та  физ. воспитания пед. ин-тов. - М.: Просвещение, 1982.

.Медицинский сайт BADIS