Функциональный потолокСЕРДЕЧНАЯ МЫШЦА сократилась, и очередная порция крови устремилась в кровеносные сосуды, неся органам и тканям питательные вещества и кислород. Количество крови, которое сердце выталкивает в сосуды за одно сокращение, называется систолическим, или ударным, объемом. Величина эта весьма изменчива. Она зависит от целого ряда причин — от положения тела, времени суток, возраста и в значительной мере от характера деятельности, которой занимается человек. Чем значительнее нагрузка, чем сильнее психическое и физическое напряжение, тем больше ударный объем. На рисунке справа схематически изображена разница в ударном объеме сердца у человека, находящегося в покое и у бегущего вверх по лестнице. Во втором случае сердце за одно сокращение выбрасывает в сосуды крови приблизительно в три раза больше — около одного стакана.
О ТОМ, как человек переносит нагрузку, можно судить и по цифрам, характеризующим давление крови в артериях. Как известно, различают максимальное, минимальное и пульсовое (разница между максимальным и минимальным) давление.
Если сердце здоровое и тренированное, то в процессе активной деятельности максимальное давление крови повышается, минимальное понижается, а пульсовое, как следствие этого, увеличивается.
Надо знать, что абсолютные цифры артериального давления крови сами по себе ни о чем не говорят; их следует оценивать, исходя из ситуации. Так, например, максимальное давление, равное 180 миллиметрам ртутного столба, может быть у спортсмена, поднимающего тяжелую штангу. Этот показатель свидетельствует о нормальной реакции здорового организма на большую нагрузку. Совсем иначе следует оценивать состояние человека, если артериальное давление у него достигает таких высоких цифр даже при подъеме незначительной тяжести. Такому человеку следует обратиться к врачу, так как реакция его сердечно-сосудистой системы явно неадекватна нагрузке.
В НАШ СТРЕМИТЕЛЬНЫЙ ВЕК мы нередко сталкиваемся с понятиями, характеризующими предельные возможности машин, двигателей, говорим о предельной мощности, максимальной скорости, наибольшей грузоподъемности.
Каковы же предельные возможности дыхательной и сердечно-сосудистой систем? Вопросы далеко не праздные, даже для того, кто не собирается стать спортсменом, геологом или водолазом.
Сегодня совсем нередки обстоятельства, когда надо не опоздать, постараться асе успеть, догнать, не отстать... Так что и в обычной, повседневной жизни часто приходится обращаться к ресурсам организма, использовать его резервные и предельные возможности. А если они не велики? Их следует развивать, расширять. В противном случае любое, даже небольшое напряжение может быть чревато серьезными, нежелательными последствиями.
Итак, давайте заглянем а "конструкторское бюро" природы и по достоинству оценим функциональные возможности сердечно-сосудистой и дыхательной систем.
Точные наблюдения с использованием современной телеметрической аппаратуры показали, что предельная частота пульса может достигать 220—230 ударов в минуту. Внушительные цифры! Чтобы нагляднее представить их, попробуйте за одну секунду сосчитать до четырех. Это удастся сделать лишь с определенным напряжением.
А каково сердцу, которому нередко приходится в этом темпе "не считать", а осуществлять сложный цикл процессов, обеспечивающих наполнение полостей сердца кровью и выброс ее в кровеносные сосуды! Жестокий "цейтнот" характерен для работы сердца в предельном ритме.
Предел частоты сердцебиений во многом определяется возрастом человека. У взрослых разница между частотой пульса в покое и в условиях максимального усиления может составлять 150—160 ударов. У семилетних детей, напротив, благодаря высокой частоте сердечных сокращений в покое (90—110 ударов) и несколько меньшей предельно возможной величине разница не превышает 100—120 ударов.
Интересный эксперимент проделал один врач. Он в возрасте от 36 до 70 лет на самом себе изучал предельное усиление частоты сердцебиений при напряженной мышечной деятельности. В 36 лет максимальная частота пульса составляла 172 ударе, а в 70 лет — лишь 150 ударов. Это свидетельствует о том, что по мере старения организма потолок частоты сердечных сокращений снижается вследствие уменьшения потенциальных возможностей сердечной мышцы.
Частота сердечных сокращений тесно взаимосвязана с другим важным показателем деятельности сердца — систолическим, или ударным, объемом. Эта величина характеризует количество крови, выбрасываемой сердцем при каждом сокращении. И если исследование предельных сдвигов частоты сердечных сокращений относительно просто (прощупать и сосчитать свой пульс умеет каждый), то этого нельзя сказать о систолическом объеме. Существующие способы определения у человека максимальных изменений объема крови еще не удовлетворяют исследователей в полной мере. Тем не менее некоторые важные данные удалось установить. В покое систолический объем составляет 60—70 миллилитров, а предельная его величина — 150—200 миллилитров.
Стакан крови за одно сокращение! Это не мало. Ведь сердце, когда к нему предъявляются повышенные требования, способно делать 3—4 сокращения в секунду. Правда, при этом оно выбрасывает меньшее количество крови за одно сокращение.
Но чтобы судить о предельной мощности сердца — этого удивительного и непревзойденного техникой насосе,— важно выяснить соотношение частоты и силы сокращения. Долгое время более эффективным считалось усиление деятельности сердца путем повышения силы сокращений, а не частоты. Однако исследования работы сердце при различных режимах деятельности показали, что увеличение его систолического объема происходит не параллельно возрастанию нагрузке. Напротив, при значительной нагрузке отмечается снижение силы сердечных сокращений. Основной "вклад" в увеличение минутного объема сердца (таким термином обозначают количество крови, выбрасываемой за одну минуту каждым из желудочков) вносит частоте сердечных сокращений.
Природа создала надежные механизмы, обеспечивающие удовлетворение даже весьма значительного кислородного запроса.
Каждый человек после глубокого вдоха может сделать максимальный выдох. Объем его, названный жизненной емкостью легких, обычно достигает у взрослых нетренированных людей 3 000—4 000, а у спортсменов—8 000—9 000 кубических сантиметров.
Другой важный функциональный показатель — максимальная легочная вентиляция — характеризуется объемом воздуха, пропускаемым через легкие за единицу времени. Предельный объем может достигать 170—250 литров в минуту. Все эти цифры свидетельствуют о потолке легочной вентиляции у тренированных людей. Поистине организм раскрывает свои богатства при мышечной деятельности.
Оптимальной частотой считают 70 дыхательных движений в минуту. При этом достигается наибольшее потребление кислорода. Слишком глубокое дыхание в подобных случаях нецелесообразно, так как значительно возрастают энергетические траты не работу дыхательной мускулатуры.
А вот еще один сюрприз, одно отступление от общепринятых правил, продиктованное условиями предельного усиления дыхания. Широко известны обоснованные рекомендации о целесообразности дышать через нос. Преимущества очевидны: воздух, проходя через носовые ходы, согревается, увлажняется, очищается от пыли.
Но у носового дыхания есть одна особенность, которую при определенных условиях можно рассматривать как недостаток: узкие носовые ходы создают заметное сопротивление для вдыхаемого воздуха. Это не ощущается в покое или при обычной работе. Иное дело, когда нагрузка весьма значительна. В этих условиях дыхание через рот становится более рациональным.
Вот несколько цифр, полученных в результате недавнего эксперимента. Максимальная легочная вентиляция при дыхании через рот составила 228 литров, а при носовом дыхании — лишь 85 литров в минуту.
...Человек быстро поднимается по лестнице, но вскоре вынужден остановиться и передохнуть. Усиленное дыхание, одышка — расплата за стремительный подъем. Причина проста: во время быстрого подъеме органы снабжения не успевают доставлять кислород. Вот и приходится делать вынужденные остановки, в процессе которых частично восполняется недостаток кислорода, который ученые называют кислородной задолженностью.
СПОСОБНОСТЬ работать при нехватке кислорода, как и другие функциональные возможности организма, можно развивать. У людей тренированных, выносливых предельная величина кислородной задолженности составляет 20—23 литра. Люди, не занимающиеся спортом, как правило, не могут продолжать работу в условиях такого большого кислородного дефицита и вынуждены заканчивать ее при долге, равном лишь 10—15 литрам.
Однажды у мирового рекордсмена в беге на длинные дистанции исследовали в условиях кислородной недостаточности насыщение крови кислородом. Оказалось, что он обладает поразительной способностью "переносить", преодолевать значительное снижение содержания кислорода, превышающее в 3—4 раза нормальные величины. Вывод очевиден: под влиянием тренировки повышается выносливость нервных клеток к недостатку кислороде.
Рецепт повышения функционального потолке основных служб снабжения организма несложен. Лучшим, наиболее надежным средством являются физические упражнения. Предпочтение следует отдать бегу в умеренном темпе. Простота и доступность снискали ему мировую известность. Сначала умеренная, а затем все убыстряющаяся езда на велосипеде, ходьба на лыжах, плавание также хорошо расширяют наши функциональные возможности.
"Продвижение" к функциональному потолку должно производиться постепенно, с учетом индивидуальных особенностей. Преподаватель физической культуры, врач помогут определить наиболее рациональные пути расширения функциональных возможностей организма.
|
