Особенности становления сердечно-сосудистой системы
В онтогенезе и ее адаптация к физическим нагрузкам
В онтогенезе человека параллельно с прогрессивными морфологическими преобразованиями сердечно-сосудистой системы происходят и функциональные. Процесс развития этой системы идет так, что опережающие морфологические перестройки сердца, крупных сосудов и микроциркуляции наблюдаются перед этапами интенсивного развития организма детей: росто-весовые скачки, период полового созревания. Одновременно происходит общее развитие организма человека. Гетеродинамичное и гетерохронное созревание центрального, мозгового и периферического отделов кровообращения приводят к тому, что параметры характеризующие их достигают дефинитивного (окончательного) уровня зрелости в разные годы.
Объём сердца достигает максимума в 17 лет, увеличиваясь к этому времени в 3-4 раза. Масса миокарда нарастает к 16 годам в 10 раз, а толщина растет до 11 лет, увеличивается полость левого желудочка. С возрастом увеличиваются показатели характеризующие сократительную функцию сердца, в том числе такие, как ударный и минутный объемы сердца (УО и МОК). К 16 годам за счет расширения полости желудочков и роста массы миокарда УО достигает дефинитивного уровня развития, составляя примерно 61 мл. МОК (один из наиболее важных показателей системы кровообращения) достигает максимума у мужчин в возрасте 20 лет, а у женщин в 17 лет и далее изменяется незначительно, составляя в этих возрастах около 104-108 мл/с. МОК тесно связан с ростом организма, параллельно росту организма человека происходит увеличение валового расхода крови сердцем за единицу времени. С окончанием роста организма прекращается и увеличение сердечного выброса. В возрасте 20-25 лет МОК достигает 4-5,5 л. При мышечной работе у подростков и пожилых людей МОК увеличивается меньше, чем у взрослых. У последних значительные нагрузки могут привести к развитию острой сердечной недостаточности.
|
|
|
Систолическое артериальное давление достигает дефинитивного уровня к 20-22 годам, составляя примерно 119-120 мм рт.ст. у мужчин и 114-116 мм рт.ст. у женщин. Максимальное артериальное давление к старости у женщин растет больше, чем у мужчин. При старении снижается венозное давление за счет расширения венозного русла, изменения эластичности венозной стенки, объема циркулирующей крови. Диастолическое давление у мужчин составляет 73-74 мм рт. ст., а у женщин 71 мм рт.ст.
Снижение с возрастом в покое частоты сердечных сокращений до 60-70 ударов в минуту у взрослого человека 20-25 лет связано с усилением влияния на сердце блуждающего нерва, что отражает экономизацию в работе миокарда.
|
|
|
В онтогенезе вместе с урежением частоты пульса, в работе сердца наблюдается удлинение фазы изгнания крови, фазы напряжения желудочков и их диастолы. Увеличение продолжительности сердечного цикла и снижение индекса напряжения миокарда отражают повышение резервных возможностей миокарда, экономизацию его работы. В старости уменьшается сердечный выброс (МОК), мощность сокращения левого желудочка, замедляется пульс. Нарушения ритма сердца в старости связано с ослаблением нервных влияний на сердце, ухудшением проводимости биотоков в нём, нарушением обмена веществ. Потенциальная работа сердца (ПР) определяется величиной УО и развиваемого желудочками давления. В 21-24 года у мужчин и женщин желудочки сердца совершают максимальную потенциальную работу. К 52 годам у мужчин и к 54 годам у женщин она постепенно уменьшается, а далее до 70 лет возрастает, но не намного. У мужчин абсолютные величины потенциальной работы в течение всего жизненного цикла выше, чем у женщин.
С возрастом изменяется эластичность кровеносных сосудов, в которых при старении накапливаются кислые мукополисахариды, увеличивается содержание зольных веществ в стенках сосудов (особенно солей кальция и фтора). Резко возрастает содержание кальция после 65 лет. В этом возрасте в стенках сосудов возникает борьба за связанную воду, что приводит к распаду липопротеидов и выпадению холестерина на стенки сосудов. С возрастом снижается интенсивность окислительных процессов в гладких мышцах сосудов, но увеличивается интенсивность анаэробного (бескислородного) гликолиза. В результате ослабления окисления жирных кислот и увеличения использования углеводов, в стенках сосудов происходит накопление недоокисленных продуктов, что ведет к атеросклерозу. В старости при длительном раздражении быстрее наступает адаптация рефлексов с рецепторов сосудов.
|
|
|
Уровень кровотока в значительной мере зависит от величины периферического сопротивления сосудов, которое нарастает с возрастом судя по динамике скорости распространения пульсовой волны, достигающей максимума примерно в 70 лет. Снижение растяжимости сосудов вызывает у пожилых и старых людей увеличение мощности сердца. С возрастом отмечено нарастание времени прохождения крови по определенному расстоянию, т.е. снижается ее скорость из-за снижения эластичности сосудов. У женщин во всех возрастах скорость кровотока выше, чем у мужчин. Линейная скорость кровотока (это скорость движения частиц крови вдоль сосуда) у девочек достигает максимума в 14-16 лет, а у мальчиков в 12 лет. Объемная скорость кровотока (это количество крови, протекающее через всю кровеносную систему в единицу времени) максимальных значений для девочек и мальчиков достигает в 14-15 лет.
|
|
|
В старости уменьшается число работающих капилляров, сосудов, где идет обмен веществ между кровью и тканями. Одновременно замедляется капиллярный кровоток, что является приспособительным механизмом, обеспечивающим более полную отдачу кислорода тканям. С возрастом снижается кровоснабжение конечностей. При физических нагрузках с возрастом снижается реактивность ряда гемодинамических показателей: АД, МОК, ЧСС и др.
Механизмы регуляции сердечно-сосудистой системы в процессе индивидуального развития организма. Благодаря процессам саморегуляции достигается высокая степень адаптации ССС к потребностям организма. С возрастом реакция сердца на гуморальные факторы формируется значительно раньше, чем на нервные. Одновременно внутрисердечные рефлексы сердца также формируются раньше, чем целостная рефлекторная регуляция работы сердца. Симпатические ускоряющие влияния на сердце возникают в онтогенезе раньше парасимпатических. В онтогенезе можно выделить определенную этапность в становлении механизмов регуляции ССС:
- внутриклеточная саморегуляция;
- высокая гуморальная чувствительность;
- система центральной нервной регуляции;
- рефлекторная саморегуляция.
Становление рефлекторной саморегуляции в онтогенезе связано с возникновением рефлексов с баро- и хеморецепторов сосудов.
Возрастные особенности гемодинамических реакций. Эти особенности выявляются при интенсивной мышечной деятельности, предъявляющей повышенные требования к гемодинамике. При осуществлении работы для обеспечения одного из главных показателей гемодинамики - должного уровня МОК, важно его достижение за счет преимущественного прироста УО, а не ЧСС. С возрастом в сердечно-сосудистой системе происходит становление механизмов регуляции, что расширяет возможный диапазон ее адаптационных реакций, усиливает надежность механизмов в условиях постоянно изменяющейся среды.
У школьников это проявляется в том, что с возрастом при работе укорачивается период врабатываемости, увеличиваются сдвиги параметров кровообращения, укорачивается восстановительный период. У пожилых людей ослабление условных рефлексов (в связи с ослаблением видов внутреннего торможения и снижением лабильности гемодинамического центра) вызывает ухудшение адаптационных механизмов, обеспечивающих перераспределение крови при работе. У женщин быстрее, чем у мужчин исчерпываются возможности роста кровоснабжения работающих мышц.
В онтогенезе изменяются функциональные резервы сердечно-сосудистой системы, всё более четко проявляются половые различия.
В процессе индивидуального развития организма изменяется значимость кровообращения для обеспечения двигательной деятельности. Так, в подростковом возрасте (14-16 лет) кратковременное выключение кровоснабжения работающих мышц сопровождается значительным снижением двигательной функции. В зрелом возрасте (20-29 лет) мышцы становятся менее уязвимыми к нарушению кровотока. К 50-59 и 60-69 годам устойчивость мышечной работоспособности в условиях ограничения кровоснабжения вновь резко падает. Различия сосудистых реакций на нагрузку у детей и подростков по сравнению со взрослыми отличаются тем, что с возрастом происходит рациональное перераспределение крови между более и менее нагруженными конечностями. Таким образом проявляется экономизация функций сосудистой системы.
В формировании приспособительных реакций организма решающее значение имеет совершенствование в онтогенезе центральной нервной системы. С возрастом переход нервных центров на новый уровень лабильности (функциональной подвижности) изменяет характер влияний этих центров на деятельность эффекторных систем органов, повышает эффективность адаптационных реакций. Система кровообращения у девочек функционирует значительно менее экономно, чем у мальчиков. У женщин максимальное потребление кислорода значительно ниже, чем у мужчин, еще большая разница установлена между спортсменами и спортсменками. При одинаковой по мощности нагрузке у женщин ритм сердца ускоряется значительно больше, чем у мужчин. У женщин также выше активность симпатической сосудосуживающей системы. Ослабление у них притока крови к работающим мышцам немедленно вызывает снижение работоспособности, которая в среднем меньше, чем у мужчин.
Изучение сократительной способности миокарда в условиях статических и динамических нагрузок показало 2 типа изменений фазовых величин сердечного цикла: гипо- и гипердинамический. Гиподинамический тип реакции характеризуется удлинением периода напряжения желудочков сердца, снижением сократительной функции миокарда, уменьшением ударного объема сердца (УО). В гипердинамическом типе реакции происходит укорочение периода напряжения, удлиняется фаза диастолы, увеличивается УО, что является более эффективным типом срочной адаптации, свидетельствующим о хороших резервах сердца. С возрастом повышается число реакций с увеличением УО на дозированную локальную нагрузку. Изменения в сердечно-сосудистой системе при гипердинамическом феномене ответа объясняют повышенной активностью симпатического отдела вегетативной нервной системы, который стимулирует освобождение и использование энергии, учащает ритм сердца, повышает УО и МОК. Гиподинамический тип реакции отражает повышенную активность парасимпатического отдела, благодаря которому стимулируется синтез, накопление и сохранение энергетических ресурсов. Индивидуальный тип реакции ССС на физические нагрузки определяется преобладанием активности одного из названных отделов вегетативной нервной системы.
Статические нагрузки вызывают усиление кровотока в работающих мышцах (рабочая гиперемия), что связано с расширением сосудов, оказывающих наибольшее сопротивление току крови (мелкие артериолы, артерии и метаартериолы). От 7 до 16 лет выявлено увеличение выраженности рабочей гиперемии, ее интенсивности и длительности. После окончания работы в работавших мышцах увеличивается добавочный кровоток. Это объясняют совершенствованием местных механизмов регуляции мышечного кровотока, что приводит к возрастному увеличению просвета кровеносных сосудов работающих мышц. Менее сильная послерабочая гиперемия у квалифицированных спортсменов в работавших конечностях объясняется меньшей активацией симпатической сосудосуживающей системы, поэтому мышцы у них во время работы получают больше крови. С возрастом на единицу работы происходит значительное увеличение реактивности периферического кровотока при снижении реакции центральной гемодинамики.
Таким образом, совершенствование в онтогенезе структурной организации системы кровообращения и механизмов регуляции сопровождается повышением эффективности ее функционирования. Занятия спортом ускоряют эти процессы, повышая уровень и надежность приспособительных реакций в условиях мышечной деятельности.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 256; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!