Функции физиологических систем организма человека при физической работе


Физическое напряжение вызывает изменения функций практически всех физиологических систем организма человека, особенно сердечно-сосудистой и дыхательной. Перестройка функций физиологических систем дает возможность организму человека адаптироваться к физическим нагрузкам и успешно справляться с выполнением трудовой задачи.
Выраженность адаптивных сдвигов в деятельности физиологических систем служит непосредственно мерой реакции организма на физическую нагрузку и лежит в основе классификации физического труда по степени его тяжести. Кровообращение
При физической работе активируется деятельность сердечно-сосудистой системы и, таким образом, более полно удовлетворяется увеличенная потребность работающих мышц в кислороде, а образующееся тепло с током крови отводится от работающей мышцы в те участки организма, где происходит его отдача. Через 3—6 мин после начала легкой работы возникает стационарное (устойчивое) повышение частоты сердечных сокращений, которое обусловлено иррадиацией возбуждения из моторной зоны коры на сердечно-сосудистый центр продолговатого мозга и поступлением активирующих импульсов к этому центру от хеморецепторов работающих мышц. Активация мышечного аппарата усиливает кровоснабжение в работающих мышцах, которое достигает максимума уже через 60—90 с после начала работы. При легкой работе формируется соответствие между кровотоком и метаболическими потребностями мышцы. По ходу легкой динамической работы начинает доминировать аэробный путь ресинтеза АТФ с использованием в качестве энергетических субстратов глюкозы, жирных кислот и глицерина. При тяжелой динамической работе частота сердечных сокращений увеличивается до максимума по мере развития утомления. Кровоток в работающих мышцах возрастает в 20—40 раз. Однако доставка к мышцам 02 отстает от потребностей мышечного метаболизма, и часть энергии образуется за счет анаэробных процессов.
Интенсивность трудовой деятельности можно классифицировать по показателю ответных изменений частоты сердечных сокращений. Различают легкую работу (без утомления) с устойчивой величиной частоты сердечных сокращений и тяжелую с развитием утомления на фоне постоянного роста частоты сердечных сокращений.
При динамической работе минутный объем кровообращения и систолическое артериальное давление (диастолическое давление меняется мало) возрастают пропорционально выполняемой работе. Увеличение систолического давления (до 225 мм рт. ст. и выше) происходит в результате сокращения времени сердечного выброса. Диастолическое давление отражает баланс между возросшим сердечным выбросом и пониженным периферическим сосудистым сопротивлением. При статической работе происходит значительное повышение и систолического, и диастолического давления, что способствует лучшему прохождению крови через сжатые сокращающейся мышцей сосуды и имеет большое значение в увеличении кровоснабжения работающих мышц. Изменения артериального давления при физической работе могут быть вызваны тремя основными причинами, обусловленными возрастанием активности симпатоадреналовой системы. Во- первых, благодаря повышению частоты сердечных сокращений и систолического объема происходит увеличение минутного объема кровообращения.
Во-вторых, сужение сосудов в неработающих мышцах увеличивает сопротивление кровотоку. В-третьих, увеличение объема циркулирующей крови за счет сужения венозных сосудов способствует повышению артериального давления. Таким образом, в регуляции системного кровообращения при физической работе ведущую роль играет повышение активности центров симпатической нервной системы в результате воздействия импульсов, поступающих из моторной зоны коры и от рецепторов работающих мышц. Кровь
Во время легкой физической работы в артериальной крови происходят незначительные изменения парциального давления кислорода и углекислого газа. Тяжелая работа вызывает отчетливое снижение РС02 без заметных изменений Р02, что отражает нарастание вентиляции из-за ацидоза (который возникает в результате накопления молочной кислоты в крови и мышцах). Насыщение кислородом венозной крови уменьшается при нарастании физической нагрузки, при этом артериовенозная разница по кислороду увеличивается в результате улучшения извлечения кислорода из крови работающей мышцей и ограничения кровотока в неработающих отделах.
При физической работе уменьшается объем циркулирующей плазмы вследствие ее усиленной фильтрации через стенку капилляров и происходит выброс эритроцитов из кроветворных органов в кровь (миогенный эритроцитоз). В результате увеличивается показатель гемато Крита. Количество лейкоцитов в крови также зависит от мощности выполняемой человеком работы и может достигать 15 000—30 000 клеток в 1 мкл (миогенный лейкоцитоз). Это увеличение обусловлено преимущественно нейтрофиль- ными гранулоцитами, причем происходит изменение соотношения клеток различных типов. Число тромбоцитов также увеличивается пропорционально интенсивности работы (миогенный тромбоцитоз), повышается концентрация тромбопластина и фибриногена в плазме крови. В результате время свертывания крови и время кровотечения сокращаются, что представляет собой защитную реакцию организма. Дыхание
При тяжелой динамической работе вентиляция легких прямо зависит от уровня метаболической активности организма. Это связано с накоплением в крови молочной кислоты (метаболический недыхательный ацидоз крови), оказывающей рефлекторное стимулирующее воздействие на дыхательный центр и систему дыхания.
Кислотно-основное состояние изменяется только при тяжелой работе, при которой развивается метаболический недыхательный ацидоз. Выраженность ацидоза пропорциональна анаэробной мощности и, следовательно, скорости образования молочной кислоты.
Потребление 02 организмом человека возрастает как линейная функция от мощности работы, зависит от тренированности человека и коэффициента полезного действия данного вида работы. Если при легкой работе потребление 02 соответствует метаболическим потребностям для аэробных процессов ресинтеза АТФ, то при тяжелой мышечной работе потребление 02 возрастает до максимально возможного для человека уровня и после этого больше не увеличивается. Поэтому тяжелая работа не может продолжаться длительное время.
<< | >>
Источник: Ткаченко Б.И. Нормальная физиология человека. 2005

Еще по теме Функции физиологических систем организма человека при физической работе:

  1. Взаимодействие системы терморегуляции с другими физиологическими системами организма
  2. Работа 1 Исследование физиологических механизмов адаптации организма к низким температурам
  3. Физиологические функции при умственном труде
  4. Образование энергии в скелетных мышцах при физической работе
  5. Работа 8 Определение обеспеченности организма человека витаминами и микроэлементами
  6. Защитные системы организма человека
  7.              ФУНКЦИИ СИСТЕМ ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ ОРГАНИЗМ
  8. ГЛАВА 6 Эндокринная нервная система — регулятор функций и процессов в организме
  9. Функции левого и правого полушарий мозга человека при мышлении
  10. 3.2. Распределение функций между человеком и машиной. Типы систем «человек — машина»
  11. Произвольная (волевая) регуляция физиологических функций
  12. §1. Задачи, функции и система вневедомственной охраны при органах внутренних дел
  13. § 3. Работа нервной системы человека
  14. Системный принцип организации механизмов регуляции физиологических функций
  15. Нарушения психических функций при органических повреждениях мозга Общая характеристика нарушений речевой системы
  16. Строение и физиологические функции мембраны клеток возбудимых тканей