Определение частоты сердечных сокращений в состоянии покоя и после действия физической нагрузки

Размещено на http://www.allbest.ru/

15

Размещено на http://www.allbest.ru/

Практическая работа

Определение частоты сердечных сокращений в состоянии покоя и последействия физической нагрузки

1. Вопросы для теоретической подготовки

1.1 Функции сердечнососудистой системы организма

Сердечнососудистая система (сокращенно - ССС) - система органов, которые обеспечивают циркуляцию крови по организму животного.

Сердечнососудистая система образована кровеносными и лимфатическими сосудами и главным органом кровообращения - сердцем.

Сердце, как насос, перекачивает кровь по сосудам. Кровь из сердца попадает в артерии, которые несут ее к органам. Самая крупная артерия - аорта. Артерии многократно ветвятся на более мелкие и образуют кровеносные капилляры, в которых происходит обмен веществами между кровью и тканями организма. Кровеносные капилляры сливаются в вены - сосуды, по которым кровь возвращается к сердцу. Мелкие вены сливаются в более крупные, пока, наконец, не достигнут сердца.

Кровеносная система человека, как и всех позвоночных, замкнутая. Между кровью и клетками тела всегда имеется барьер - стенка кровеносного сосуда, омываемая тканевой жидкостью. У артерий и вен стенки толстые, поэтому содержащиеся в крови питательные вещества, кислород, продукты распада не могут рассеяться по пути. Кровь без потерь донесет их до того места, где они нужны. Обмен между кровью и тканями возможен только в капиллярах, которые имеют чрезвычайно тонкие стенки - из одного слоя эпителиальной ткани. Через нее просачивается часть плазмы крови, пополняя количество тканевой жидкости, проходят питательные вещества, кислород, углекислый газ и другие вещества.

Функции сердечнососудистой системы:

- транспортная - обеспечение циркуляции крови и лимфы в организме, транспорт их к органам и от органов. Эта фундаментальная функция складывается из трофической (доставка к органам, тканям и клеткам питательных веществ), дыхательной (транспорт кислорода и углекислого газа) и экскреторная (транспорт конечных продуктов обмена веществ к органам выделения) функции;

- интегративная функция - объединение органов и систем органов в единый организм;

- регуляторная функция, наряду с нервной, эндокринной и иммунной системами сердечнососудистая система относится к числу регуляторных систем организма. Она способна регулировать функции органов, тканей и клеток путем доставки к ним медиаторов, биологически активных веществ, гормонов и других, а также путем изменения кровоснабжения;

- сердечнососудистая система участвует в иммунных, воспалительных и других общепатологических процессах (метастазирование злокачественных опухолей и других).

1.2 Возрастные особенности строения и функционирования сердечнососудистой системы

В онтогенезе выделяют два самостоятельных этапа: пренатальный (с момента зачатия до момента рождения) и постнатальный (с момента рождения до смерти человека). В каждом из этих этапах есть свои особенности в строении и функционировании системы кровообращения.

Формирование сердца эмбриона начинается со 2-ой недели пренатального развития, а его развитие в общих чертах заканчивается к концу 3-ей недели.

Масса сердца у мужчин 220-300 г. и 180-220 г. у женщин. Размер сердца и его масса изменяются с возрастом. У детей сердце относительно больше, чем у взрослых. Его масса составляет примерно 0,63-0,80% массы тела, а у взрослого человека - 0,48-0,52%. Наиболее интенсивно растет сердце на первом году жизни: к 8 месяцам масса сердца увеличивается вдвое, к 3 годам утраивается, к 5 годам увеличивается в 4 раза, а в 16 лет - в 11 раз.

Масса сердца у мальчиков в первые годы жизни больше, чем у девочек. В 12-13 лет наступает период усиленного роста сердца у девочек, и его масса становится больше, чем у мальчиков. К 16 годам сердце девочек вновь начинает отставать в массе от сердца мальчиков.

Рост сердца находится в тесной связи с общим ростом тела. Наиболее интенсивный рост сердца наблюдается в первые годы развития и в конце подросткового периода. Также изменяется форма и положение сердца в грудной клетке. У новорожденных сердце шаровидной формы и расположено значительно выше, чем у взрослого. Эти различия ликвидируются только к 10-летнему возрасту.

Основными гемодинамическими показателями сердечнососудистой системы являются частота сердечных сокращений и систолический объем. Частота сердечных сокращений в норме у взрослого человека составляет 75 ударов в 1 мин. У новорожденного она значительно выше - 140 в 1 мин. Интенсивно снижаясь в течение первых лет жизни, она составляет к 8-10 годам 90-85 ударов в 1 мин, а к 15 годам приближается к величине взрослого. При сокращении сердца у взрослого человека, находящегося в состоянии покоя, каждый желудочек выталкивает в артерии 60-80 см³ крови.

Функциональные различия в сердечнососудистой системе детей и подростков сохраняются до 12 лет. Частота сердечного ритма у детей больше, чем у взрослых. ЧСС у детей более подвержена влиянию внешних воздействий: физических упражнений, эмоционального напряжения и т.д. Кровяное давление у детей ниже, чем у взрослых. Ударный объем у детей значительно меньше, чем у взрослых. С возрастом увеличивается минутный объем крови, что обеспечивает сердцу адаптационные возможности к физическим нагрузкам.

Количество крови, выбрасываемое желудочками за одно сокращение, называют ударным, или систолическим объемом. Количество крови, выбрасываемое в аорту сердцем новорожденного при одном сокращении, всего 2,5 см³. К первому году оно увеличивается в 4 раза, к 7 годам - в 9 раз, а к 12 годам - в 16,4 раза.

Морфологические и функциональные изменения в сердце в процессе его постнатального развития определяют возрастные особенности биоэлектрических процессов в сердце детей и подростков. Их электрокардиограмма имеет специфические отличия до 13-16 лет, далее все основные показатели ЭКГ приближаются к ЭКГ взрослого человека.

Иногда в подростковом возрасте возникают обратимые нарушения в деятельности сердечнососудистой системы, связанные с перестройкой эндокринной системы. В периоды полового созревания, происходящие в организме бурные процессы роста и развития влияют, на внутренние органы и, особенно, на сердечнососудистую систему. В этом возрасте отмечается несоответствие размера сердца диаметру кровеносных сосудов. При быстром росте сердца кровеносные сосуды растут медленнее, просвет их недостаточно широк, и в связи с этим сердце подростка несет дополнительную нагрузку, проталкивая кровь по узким сосудам. По этой же причине у подростка может быть временное нарушение питания сердечной мышцы, повышенная утомляемость, легкая отдышка, неприятные ощущения в области сердца.

Другой особенностью сердечнососудистой системы подростка является то, что сердце у подростка очень быстро растет, а развитие нервного аппарата, регулирующего работу сердца, не успевает за ним. В результате у подростков иногда наблюдаются сердцебиение, неправильный ритм сердца и т.п. Все перечисленные изменения временны и возникают в связи с особенностью роста и развития, а не в результате болезни.

Еще одним важным показателем сердечнососудистой системы является артериальное давление. Оно представляет собой переменное давление, под которым кровь находится в кровеносном сосуде. Величина давления определяется работой сердца, количеством крови, поступающим в сосудистую систему, интенсивностью ее оттока на периферию, сопротивлением стенок сосудов, вязкостью крови, эластичностью сосудов. Наиболее высокое давление - в аорте. По мере продвижения крови по сосудам давление ее снижается. Наиболее заметно снижается давление в артериолах и капиллярах.

У детей кровяное давление значительно ниже, чем у взрослых. Чем меньше ребенок, тем у него больше капиллярная сеть и шире просвет кровеносных сосудов, а, следовательно, и ниже давление крови. В последующие периоды, особенно в период полового созревания рост сердца опережает рост кровеносных сосудов. Это отражается на величине кровяного давления, иногда наблюдается так называемая юношеская гипертония, когда нагнетательная сила сердца встречает сопротивление со стороны относительно узких кровеносных сосудов, а масса тела в этот период значительно увеличивается. Такое повышение давления, как правило, носит временный характер. Однако юношеская гипертония требует осторожности при дозировании физической нагрузки. После 50 лет максимальное давление обычно повышается до 130-145 мм рт. ст.

Кровообращение плода имеет свои особенности, связанные, прежде всего с тем, что до рождения кислород поступает в организм плод через плаценту и так называемую пупочную вену. Пупочная вена разветвляется на два сосуда, один питает печень, другой соединяется с нижней полой веной. В результате в нижней полой вене происходит смешение крови, богатой кислородом, с кровью, прошедшей через печень и содержащей продукты обмена. Через нижнюю полую вену кровь попадает в правое предсердие. Далее кровь проходит в правый желудочек и затем выталкивается в легочную артерию; меньшая часть крови течет в легкие, а большая часть через боталлов проток попадает в аорту. Наличие боталлова протока, соединяющего артерию с аортой, является второй специфической особенностью в кровообращении плода. В результате соединения легочной артерии и аорты оба желудочка сердца нагнетают кровь в большой круг кровобращения. Кровь с продуктами обмена возвращается в материнский организм через пупочные артерии и плаценту. Таким образом, циркуляция в организме плода смешанной крови, его связь через плаценту с системой кровообращения матери и наличие боталлова протока является основными особенностями кровобращения плода.

К моменту рождения ребенка его сердце уже имеет четырехкамерную структуру, однако между двумя предсердиями еще имеется отверстие, характерное для кровообращения плода, которое зарастает в первые месяцы жизни. Рост предсердий в течение первого года жизни опережает рост желудочков, затем они растут почти одинаково, и только после 10 лет рост желудочков начинает обгонять рост предсердий.

У новорожденного ребенка связь с материнским организмом прекращается и его собственная система кровообращения берет на себя все необходимые функции. Боталлов проток теряет свое функциональное значение и вскоре зарастает соединительной тканью. У детей относительная масса сердца и общий просвет сосудов больше, чем у взрослых, что в значительной степени облегчает процессы кровообращения.

Немало информации несет знание скорости кругооборота крови. Скорость течения крови с возрастом замедляется, что связано с увеличением длины сосудов, а в более поздние периоды со значительным снижением эластичности кровеносных сосудов. Более частые сердечные сокращения у детей также способствуют большей скорости движения крови. У новорожденного кровь совершает полный кругооборот, т.е. проходит большой и малый круги кровообращения, за 12 с, у 3-летних - за 15 с, в 14 лет - за 18,5 с. Время кругооборота крови у взрослых составляет 22 с.

1.3 Цикл сердечных сокращений, основные фазы цикла

Сердечный цикл - понятие, отражающее последовательность процессов происходящих за одно сокращение сердца и его последующее расслабление.

Сердечная мышца выполняет два действия - сокращается и расслабляется, что приводит к сокращению и расслаблению камер сердца - предсердий и желудочков. Сокращение сердечной мышцы называется систолой, а ее расслабление - диастолой. Во время сердечного цикла происходит повышение и снижение давления крови, соответственно высокое давление в момент систолы желудочков называется систолическим, а низкое во время их диастолы - диастолическим.

Работа сердца строго циклична, и на каждое действие, входящее в этот цикл имеет свою очередность и определенное время. Сердечный цикл длиться всего 0,8 секунды и это время распределено следующим образом: 0,1 секунды длится систола предсердий, 0,3 секунды длится систола желудочков, 0,4 секунды длится сердечная пауза. Что же происходит внутри сердца за эти 0,8 секунды?

Начинается сердечный цикл с систолы предсердий, во время которой желудочки находятся в расслабленном состоянии. При сокращении предсердий кровь из них выталкивается в полость желудочков. После этого наступает систола желудочков, но при этом кровь из них уже не может вернуться в предсердия, благодаря предсердно-желудочковым клапанам, и она устремляется в кровеносные сосуды: аорту и легочной ствол. После систолы желудочков наступает сердечная пауза, во время которой сердечная мышца «отдыхает», а в полость предсердий поступает новая порция крови.

1.4 Частота сердечных сокращений, тахикардия, брадикардия

Частота сердечных сокращений, ЧСС - синхронное с сокращением сердца периодическое расширение кровеносных сосудов, видимое глазом и определяемое на ощупь. При каждом сердечном сокращении артерии пульсируют, когда кровь проталкивается через них. Чаще всего пульс определяют нащупыванием тремя пальцами у основания кистей рук снаружи над лучевой костью или на основании височных костей.

Число и сила сердечных толчков отражаются на пульсовой волне. Поэтому по пульсу можно судить не только о числе сердечных толчков, но и их силе, частоте, кровенаполнении сосудов и других показателях, важных для здоровья.

Частота сердечных сокращений оценивается числом циклов сердечной деятельности за единицу времени (мин). У взрослого здорового человека, находящегося в состоянии покоя в условиях, близких к стандартным условиям физиологических измерений, уровень частоты сокращений сердца составляет ~ 60 - 80 ударов в минуту.

Частота сердечных сокращений может изменяться в значительных пределах как у одного человека при различных условиях и состояниях (поза, физическая и психическая нагрузка, специфическое динамическое действие пищи, условия среды и т.п.), так и у разных людей (пол, возраст, размеры тела, тренированность к нагрузкам и т.п.).

Тахикардия - увеличение частоты сердечных сокращений от 90 ударов в минуту. Следует различать тахикардию как патологическое явление, то есть увеличение ЧСС в покое, и тахикардию как нормальное физиологическое явление (увеличение ЧСС в результате физической нагрузки, в результате волнения или страха). Наиболее частыми причинами тахикардии служат нарушения вегетативной нервной системы, нарушения эндокринной системы, нарушения гемодинамики и различные формы аритмии.

Брадикардия - разновидность нарушений синусового ритма, который контролируется синусовым узлом (это так называемый водитель ритма). Он располагается в устье верхней и нижней полых вен, то есть в месте впадения их в правое предсердие. Под синусовой брадикардией понимают такое изменение сердечного ритма, при котором происходит уменьшение частоты сердечных сокращений до 50-30 ударов в минуту, обусловленное понижением автоматизма синусового узла.

Незначительные нарушения синусового ритма могут не вызывать каких-то субъективных ощущений у человека. Если же наблюдается значительное урежение пульса (менее 40 ударов в минуту), то человек может жаловаться на слабость, головокружение, холодный пот, обмороки вследствие гипоксии мозга (кислородного голодания). Если снижение частоты сердечных сокращений незначительное, то прямой опасности для жизни человека это не представляет. Такие изменения могут служить первым сигналом о начале какого-то патологического процесса в организме со стороны других органов и систем. Если же нарушение синусового ритма выражено значительно, то очень опасными становятся обморочные состояния, так как в эти периоды возрастает риск внезапной остановки сердца.

2. Практическая часть работы

пульс сердечнососудистый сокращение фаза

Цель: овладеть простым, доступным методом самоконтроля и убедиться, что частота сердечных сокращений зависит от физической нагрузки.

Задачи:

- отработать навык подсчета пульса.

- выяснить зависимость пульса от физических нагрузок разной интенсивности.

- определить динамику восстановления ЧСС.

- сделать вывод об уровне собственной тренированности.

Необходимое оборудование: секундомер.

Пояснительная записка.

Частоту сердечных сокращений обычно определяют по пульсу. Эти измерения можно использовать для выяснения уровня своего физического состояния (здоровья, тренированности, работоспособности).

Для этого применяют функциональные пробы. Под функциональной пробой понимают реакцию человека на дозированную нагрузку. Результаты её получают на основании статистического исследования многих людей, как здоровых, так и страдающих определенными заболеваниями. На основе этих исследований создаются нормативы, которыми мы тоже будем пользоваться.

Пульс - ритмические колебания стенок артерий, синхронные с сокращениями сердца.

В основе регистрации пальпаторный метод: прощупывание и подсчет пульсовых волн на лучевой артерии, у основания большого пальца:

в состоянии покоя пульс считается в течение 15 сек.,

после физической нагрузки пульс считают 10-секундными интервалами.

Частота пульса в возрасте 15-20 лет составляет 60-90 ударов в минуту. В положении лежа пульс в среднем на 10 ударов меньше, чем в положении стоя. Частота пульса в пределах 100-130 ударов в мин. свидетельствует о небольшой физической нагрузке, частота 130-150 ударов в мин. характеризует нагрузку средней интенсивности, 170-200 ударов в мин. соответствует предельной нагрузке.

Если после 20 приседаний частота сердечных сокращений выросла более чем на 30%, это означает - недостаточная тренированность организма.

О недостаточной физической активности человека, плохой его тренированности свидетельствует и продолжительность периода восстановления пульса превышающий 3 мин. Если период восстановления от 2-х до 3-х мин. тренированность удовлетворительная.

Ход работы

Подсчитаем пульс (ударов/мин.). Измерения повторим 3 раза, найдем средние значения. С этой целью сложим отобранные результаты и разделим сумму на количество взятых показателей.

Пульс в положении лежа (выполняется сразу после сна)

ЧСС₀ = (62+62+62)=62

Пульс в положении сидя ЧСС₁ = (70+67+67)/3=68

Пульс в положении стоя ЧСС₂ = (70+74+72)=72

Сделаем 10 приседаний (минимальная нагрузка), подсчитаем пульс

ЧСС₃ = 108

Увеличение пульса после минимальной нагрузки (ЧСС₄ минус ЧСС₁) составило 40 ударов в минуту, пульс вырос на 37%.

Сделаем 20 глубоких приседаний в быстром темпе (интенсивная нагрузка), сесть, подсчитаем число пульсовых ударов сразу после нагрузки

ЧСС₄ = 148

затем спустя:

1 мин. ЧСС₅ = 124

2 мин. ЧСС₆ = 107

3 мин. ЧСС₇ = 97

4 мин. ЧСС₈ = 78

5 мин. ЧСС₉ = 68

6 мин. ЧСС₉ = 68

7 мин. ЧСС₉ = 62

8 мин. ЧСС₉ = 62

Увеличение пульса после интенсивной нагрузки (ЧСС₄ минус ЧСС₁) составило 80 ударов в минуту, пульс вырос на 54%.

Далее построим график восстановления пульса после нагрузки, отложив по оси ординат значения ЧСС, по оси абсцисс время.

Рисунок 1 - Динамика восстановления пульса после интенсивной нагрузки (20 приседаний)

Выводы и рекомендации

Итак, в ходе данной работы мы овладели методом самоконтроля, отработали навык подсчета пульса, и убедились что частота сердечных сокращений зависит от физической нагрузки.

Определили динамику восстановления ЧСС и сделали вывод об уровне собственной тренированности.

ЧСС после 20 приседаний выросла более чем на 30%, а в нашем случае это 54% - что означает недостаточную тренированность организма. Можно даже сказать, что результаты неудовлетворительные.

О недостаточной физической активности, плохой тренированности свидетельствует и продолжительность периода восстановления пульса превышающий 3 мин. У нас она восстановилась на 6 минуте.

Таким образом, поставленные цели и задачи выполнены.

Размещено на Allbest.ru