Оценка показателей сердечно-сосудистой системы педагогов Г. Гомеля

Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования

«Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины»

Биологический факультет Кафедра физиологии человека и животных Курсовая работа ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ ПЕДАГОГОВ Г. ГОМЕЛЯ Исполнитель:

Скакалова Юлия Петровна Научный руководитель:

Медведева Галина Александровна

Содержание Перечень условных обозначений

1. Обзор литературы

1.1 Строение ССС

1.1.1 Строение сердца

1.1.2 Работа сердца

1.1.3 Свойства сердечной мышцы

1.1.4 Строение кровеносных сосудов

1.2 Показатели сердечной деятельности

1.3 Гемодинамические показатели

2. Объект, программа и методика исследований

3. Результаты исследований и их обсуждение

Заключение

Список использованных источников

Перечень условных обозначений ССС — сердечно-сосудистая система АД — артериальное давление СД — систолическое давление ДД — диастолическое давление ЧСС — частота сердечных сокращений ИД — индекс Робинсона КВ — коэффициент выносливости КЭК — коэффициент экономичности кровообращения ПК — показатель Кремптома

Введение

Жизнь организма возможна лишь при условии непрерывного поступления из внешней среды в ткани тела питательных веществ, кислорода и воды (через желудочно-кишечный тракт и легкие) и выделения продуктов обмена веществ (углекислоты, мочевина и др. через органы выделения — почки, легкие, кожу).

Значение сердечно-сосудистой системы заключается в обеспечении постоянной циркуляции крови по замкнутой системе сосудов, и за счет этого в организм поступают необходимые вещества и удаляются продукты метаболизма.

С работой сердца тесно связаны основные гемодинамические характеристики: ударный и минутный объем, кровяное давление. Отражая эффективность кровоснабжения организма, эти характеристики являются важнейшими показателями адаптации к физическим нагрузкам.

Сердечно-сосудистые заболевания прочно удерживают первенство среди самых распространенных и опасных болезней XXI века, и поэтому изучение сердечно-сосудистой системы актуальна на сегодняшний день.

Сердечно-сосудистая система человека, которая сформировалась в процессе его биологической эволюции, на всем протяжении истории человечества ни в чем существенно не изменилась. А ведь наш образ жизни очень сильно отличается от образа жизни наших далеких, и даже не очень далеких, предков. Тогда передвижение, добывание пищи, создание жилья и все остальные виды деятельности требовали от человека постоянных и крупных затрат мышечной силы. И система кровообращения человека изначально ориентирована именно на такой интенсивно-подвижный образ жизни.

У людей педагогических специальностей заболевания сердечно-сосудистой системы в первую очередь связаны со стрессами, большой умственной нагрузкой. Педагоги мало уделяют времени физическим нагрузкам, что имеет большое значение в укреплении мышц сердца.

Цель работы заключалась в исследовании гемодинамических показателей у педагогов разных возрастных групп СОШ № 57, № 58.

Практическое значение работы заключается в том, чтобы выявить отклонения от нормы в гемодинамических показателях (артериальное давление, частота сердечных сокращений, систолический и минутный объем крови) у людей педагогических специальностей. На основании этих данных рассчитать индекс Робинсона, коэффициент выносливости, коэффициент экономичности кровообращения, показатель Кремптома. По данным гемодинамических показателей можно определить заболевания сердечно-сосудистой системы и на основании этих данных порекомендовать профилактические и лечебные мероприятия.

педагог сердечный сосудистый кровообращение

1. Обзор литературы

1.1 Строение ССС Сердечно-сосудистая система человека состоит из сердца, кровеносных сосудов, по которым циркулирует кровь, и лимфатической системы, в которой течет лимфа.

Функции сердечно-сосудистой системы:

1) 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);

2) дыхательная? транспорт кислорода и углекислого газа;

3) экскреторная? транспорт конечных продуктов обмена веществ к органам выделения;

4) интегративная? объединение органов и систем органов в единый организм;

5) регуляторная? способна регулировать функции органов, тканей и клеток путем доставки к ним медиаторов, биологически активных веществ, гормонов.

Сердечно-сосудистая система участвует в иммунных, воспалительных и других общепатологических процессах.

Сведения о строении сердца имелись в древнеегипетских папирусах (XVI-II вв. до н.э.). В Древней Греции врач Гиппократ (V-IV вв. до н.э.) описал сердце как мышечный орган. Аристотель (IV в. до н.э.) полагал, что сердце содержит воздух, который распространяется по артериям. Римский врач Гален (II в. н.э.) доказал, что в артериях содержится кровь, а не воздух. Подробно описал сердце Андреас Везалий (XVI в. н.э.). Впервые верные сведения о работе сердца и кровообращении сообщены Гарвеем в 1628 году. С XVIII века начались детальные исследования строения и функции сердечно-сосудистой системы.

1.1.1 Строение сердца Сердце — центральный орган кровеносной системы, который представляет собой полый мышечный орган, функционирующий как насос и обеспечивающий движение крови в системе кровообращения.

Сердце представляет собой мышечный полый орган конусообразный формы. По отношению к срединной линии человека (линии, делящей тело человека на левую и правую половины) сердце человека располагается несимметрично — около 2/3? слева от середины линии тела, около 1/3 сердца — справа от срединной линии тела человека. Сердце находится в грудной клетке, заключено в околосердечную сумку — перикард.

Перикард — это замкнутый мешок, в котором различают два слоя: наружный — фиброзный перикард, переходящий в наружную оболочку крупных сосудов, а спереди прикрепляющийся к внутренней поверхности грудины; внутренний слой — это серозный перикард, который, в свою очередь, делится на два листка: висцеральный, или эпикард, и париетальный, сращенный с внутренней поверхностью фиброзного перикарда, выстилающей его изнутри. Между висцеральным и париетальным листками находится щелевидная серозная перикардиальная полость, содержащая небольшое количество серозной жидкости, которая смачивает обращенные друг к другу поверхности серозных листков, покрытых мезотелием. На крупных сосудах вблизи сердца висцеральный и париетальный листки переходят непосредственно один в другой. Невскрытый перикард имеет форму конуса, основание которого срастается с сухожильным центром диафрагмы, а притупленная верхушка направлена кверху и охватывает начальные отделы аорты, легочного ствола и конечные отделы крупных вен. С боков перикард прилежит непосредственно к медиастинальной плевре той и другой стороны. Задняя поверхность перикарда соприкасается с пищеводом и грудной частью аорты. Начальные отделы аорты и легочного ствола окружены со всех сторон перикардом, полые и легочные вены покрыты серозным листком только частично.

Продольная ось сердца идет косо сверху вниз, справа налево и сзади вперед. Положение сердца бывает различным: поперечным, косым или вертикальным. Вертикальное положение сердца чаще всего бывает у людей с узкой и длинной грудной клеткой, поперечное — у людей с широкой и короткой грудной клеткой. Различают основание сердца, направленное кпереди, книзу и влево. В основании сердца находятся предсердия. Из основания сердца выходят: аорта и легочный ствол, в основание сердца входят: верхняя и нижняя полые вены, правые и левые легочные вены. Таким образом сердце фиксировано на перечисленных выше крупных сосудах. Своей задненижней поверхностью сердце прилегает к диафрагме (перемычка между грудной и брюшной полостями), а грудино-реберной поверхностью — обращено к грудине и реберным хрящам. На поверхности сердца различают три борозды — одну венечную; между предсердиями и желудочками и две продольные (передняя и задняя) между желудочками.

Длина сердца взрослого человека колеблется от 100 до 150 мм, ширина в основании 80−110 мм, переднезаднее расстояние — 60−85 мм. Вес сердца в среднем у мужчин составляет 332 г, у женщин — 253 г. У новорожденных вес сердца составляет 18−20 г.

Сердце состоит из четырех камер: правое предсердие, правый желудочек, левое предсердие, левый желудочек. Предсердия располагаются над желудочками. Полости предсердий отделяются друг от друга межпредсердной перегородкой, а желудочки разделены межжелудочковой перегородкой. Предсердия сообщаются с желудочками посредством отверстий. Правое предсердие имеет емкость у взрослого человека 100−140 мл, толщину стенок 2−3 мм. Правое предсердие сообщается с правым желудочком посредством правого предсердно-желудочкового отверстия, имеющего трехстворчатый клапан. Сзади в правое предсердие вверху впадает верхняя полая вена, внизу — нижняя полая вена. Устье нижней полой вены ограничено заслонкой. В задненижнюю часть правого предсердия впадает венечный синус сердца, имеющий заслонку. Венечный синус сердца собирает венозную кровь из собственных вен сердца. Правый желудочек сердца имеет форму трехгранной пирамиды, обращенной основанием кверху. Емкость правого желудочка у взрослых 150−240 мл, толщина стенок 5−7 мм. Вес правого желудочка 64−74 г. В правом желудочке выделяют две части: собственно желудочек и артериальный конус, расположенный в верхней части левой половины желудочка. Артериальный конус переходит в легочный ствол — крупный венозный сосуд, несущий кровь в легкие. Кровь правого желудочка поступает в легочный ствол через трехстворчатый клапан. Левое предсердие имеет емкость 90−135 мл, толщину стенок 2−3 мм. На задней стенке предсердия расположены устья легочных вен (сосудов, несущих из легких обогащенную кислородом кровь), по два справа и слева. Левый желудочек имеет коническую форму; его емкость от 130 до 220 мл; толщина стенки 11−14 мм. Вес левого желудочка 130−150 г. В полости левого желудочка имеются два отверстия: предсердно-желудочковое (слева и спереди), снабженное двустворчатым клапаном, и отверстие аорты (главной артерии организма), снабженное трехстворчатым клапаном. В правом и левом желудочках есть многочисленные мышечные выступы в виде перекладин — трабекулы. Работу клапанов регулируют сосочковые мышцы.

Стенка сердца состоит из трех слоев: наружного — эпикарда, среднего — миокарда (мышечный слой), и внутреннего — эндокарда.

Эпикард представляет собой висцеральную пластинку серозного перикарда. Подобно другим серозным оболочкам, это тонкая соединительнотканная пластинка, покрытая мезотелием. Эпикард окутывает сердце, начальные отделы легочного ствола и аорты, конечные отделы легочных и полых вен, а затем переходит в париетальную пластинку серозного перикарда.

Преобладающая часть стенки сердца — миокард. Он образован сердечной исчерченной поперечнополосатой мышечной тканью, состоящей из сердечных мышечных клеток — кардиомиоцитов.

Кардиомиоциты — клетки неправильной цилиндрической формы длиной 100−150 мкм и диаметром 10−20 мкм. В световом микроскопе видны многочисленные анастомозы, ветвления пучков кардиомиоцитов, формирующих сети. Это связано с тем, что отдельные клетки соединяются между собой нерегулярно.

Каждый кардиомиоцит имеет 1−2 овальных удлиненных ядра, лежащих в центре и окруженных миофибриллами, расположенными по периферии строго прямолинейно. На обоих полюсах ядра видны удлиненные зоны цитоплазмы, лишенной миофибрилл. Весьма характерны контакты двух соседних кардиомиоцитов, имеющих вид извилистых темных полосок, вставочных дисков, которые активно участвуют в передаче возбуждения от клетки к клетке. С помощью дисков кардиомиоциты соединяются друг с другом. Клетки богаты митохондриями. Сарколемма кардиомиоцитов толщиной около 9 нм имеет множество микропиноцитозных инвагинаций, пузырьков.

Кардиомиоциты соединены между собой вставочными дисками, которые на продольном разрезе имеют вид ступенек. Поперечные перекладины этих ступенек имеют отростки различной длины, между которыми находятся инвагинации. В этих участках кардиомиоциты соединяются между собой наподобие зубчатых швов черепа, а плазмалеммы соседних клеток соединены между собой с помощью десмосом, лентовидных поясков или пятен сцепления, к которым с обеих сторон прикрепляются актиновые филаменты. Поперечные участки расположены на месте 2-линий. На участках вставочного диска, лежащих параллельно продольной оси кардиомиоцита (вертикальные линии ступенек), находятся лентовидные десмосомы (пояски сцепления, к ним, возможно, прикрепляются актиновые филаменты) и щелевидные контакты, не связанные с миофиламентами. Через нексусы осуществляются передача нервного возбуждения и обмен ионами между клетками.

Миокард, подобно скелетным мышцам, является возбудимой тканью, которая обладает потенциалом покоя и в ответ на надпороговые стимулы генерирует потенциал действия. Благодаря функционированию вставочных дисков возбуждение передается соседним клеткам. При этом возбуждение, возникающее в любом отделе сердца, охватывает все мышечные волокна. Иными словами, на подпороговый стимул миокард не реагирует, на надпороговые отвечает возбуждением всех волокон.

Эндокард выстилает изнутри камеры сердца, покрывает сосочковые и гребенчатые мышцы, хорды и клапаны. Эндокард покрыт одним слоем плоских полигональных эндотелиоцитов. На их цитолемме и в цитоплазме множество микропиноцитозных пузырьков. Клетки соединены между собой межклеточными контактами, включая нексусы. Эндотелий лежит на тонкой базальной мембране. На границе с миокардом имеется подэндокардиальный соединительнотканный слой, образованный рыхлой соединительной тканью. Подэндотелиальная соединительная ткань непосредственно переходит в перимизий миокарда.

Как правое, так и левое предсердие с боковых сторон имеют небольшие выступающие части — ушки. Источником иннервации сердца является сердечное сплетение? часть общего грудного вегетативного сплетения. В самом сердце много нервных сплетений и нервных узлов, которые регулируют частоту и силу сокращений сердца, работу сердечных клапанов. Кровоснабжение сердца осуществляется двумя артериями: правой венечной и левой венечной, которые являются первыми ветвями аорты. Венечные артерии делятся на более мелкие ветви, которые охватывают сердце. Диаметр устьев правой венечной артерии колеблется от 3,5 до 4,6 мм, левой — от 3,5 до 4,8 мм. Иногда вместо двух венечных артерий может быть одна. Отток крови из вен стенок сердца в основном происходит в венечный синус, впадающий в правое предсердие. Лимфатическая жидкость через лимфатические капилляры оттекает из эндокарда и миокарда в лимфатические узлы, расположенные под эпикардом, а оттуда лимфа поступает в лимфатические сосуды и узлы грудной клетки.

1.1.2 Работа сердца Работа сердца как насоса является основным источником механической энергии движения крови в сосудах, благодаря чему поддерживается непрерывность обмена веществ и энергии в организме. Деятельность сердца происходит за счет преобразования химической энергии в механическую энергию сокращения миокарда. Кроме того, миокард обладает свойством возбудимости. Импульсы возбуждения возникают в сердце под влиянием протекающих в нем самом процессов. Это явление получило название автоматии. В сердце существуют центры, которые генерируют импульсы, ведущие к возбуждению миокарда с последующим его сокращением (т.е. осуществляется процесс автоматии с последующим возбуждением миокарда). Такие центры (узлы) обеспечивают ритмичное сокращение в необходимой очередности предсердий и желудочков сердца. Сокращения обоих предсердий, а затем обоих желудочков осуществляются практически одновременно. Внутри сердца вследствие наличия клапанов кровь движется в одном направлении. В фазе диастолы (расширение полостей сердца, связанное с расслаблением миокарда) кровь поступает из предсердий в желудочки. В фазе систолы (последовательные сокращения миокарда предсердий, а затем желудочков) кровь поступает из правого желудочка в легочный ствол, из левого желудочка — в аорту. В фазе диастолы сердца давление в его камерах близко к нулю; 2/3 объема крови, поступающей в фазе диастолы, притекает из-за положительного давления в венах вне сердца и 1/3 подкачивается в желудочки в фазу систолы предсердий. Систола предсердий слабее и короче систолы желудочков: в сердце человека она длится 0,1 с, а систола желудочков — 0,3 с, диастола предсердий занимает 0,7 с, а желудочков — 0,5 с. Общая пауза (одновременная диастола предсердий и желудочков) сердца длится 0,4 с. Весь сердечный цикл продолжается 0,8 с.

Описанные последовательные сокращения и расслабления различных отделов сердца связаны с его строением и наличием проводящей системы, по которой распространяется импульс. Ритмические импульсы генерируются только специализированными клетками водителя ритма (пейсмекера синусно-предсердного узла) и проводящей системой сердца.

Проводящая предсердно-желудочковая система сердца состоит из синусно-предсердного узла, предсердно-желудочкового узла, предсердно-желудочкового пучка (пучка Гиса), его ножек и разветвлений. Первый узел расположен под эпикардом правого предсердия, между местом впадения верхней полой вены и ушком правого предсердия. От него импульс распространяется по кардиомиоцитам предсердий и на предсердно-желудочковый узел, который лежит в межпредсердной стенке близ перегородочной створки трехстворчатого клапана. Возбуждение кратковременно задерживается в предсердно-желудочковом узле. Затем возбуждение распространяется на короткий предсердно-желудочковый пучок Гиса, отходящий от этого узла, через предсердно-желудочковую перегородку в сторону желудочков. Пучок Гиса в верхней части межжелудочковой перегородки разделяется на две ножки: правую (меньшую) и левую (большую). Ножки пучка разветвляются под эндокардом и в толще миокарда желудочков на более тонкие пучки проводящих мышечных волокон (волокна Пуркинье). По этим отделам сердца импульс распространяется со скоростью около 2 м/с, а от окончаний волокон Пуркинье, расположенных под эндокардом, к кардиомиоцитам желудочков — со скоростью около 1 м/с. По предсердно-желудочковому пучку импульс от предсердий передается на желудочки, благодаря чему устанавливается регуляция ритма систолы предсердий и желудочков. Итак, предсердия связаны между собой синусно-предсердным узлом, а предсердия и желудочки — предсердно-желудочковым пучком.

Миокард иннервируется и обильно кровоснабжается, густые капиллярные сети окружают кардиомиоциты, в миокарде хорошо развиты лимфатические капилляры. Миокард иннервируется вегетативными нервами, окончания которых контактируют с миоцитами. В отличие от миоцитов скелетных мышц на кардиомиоцитах моторных нейромышечных окончаний (веретен) нет. Преганглионарные парасимпатические эфферентные волокна образуют синапсы с клетками нервных узлов миокарда. Их постганглионарные волокна иннервируют кардиомиоциты и миоциты узлов. Постганглионарные симпатические нервы иннервируют кардиомиоциты и миоциты проводящей системы сердца.

Предсердия являются резервуаром для притекающей крови; объем предсердий может возрастать, благодаря наличию предсердных ушек. Изменение давления в камерах сердца и отходящих от него сосудах вызывает движение клапанов сердца, перемещение крови. При сокращении правый и левый желудочки изгоняют по 60−70 мл крови. По сравнению с другими органами (за исключением коры головного мозга) сердце наиболее интенсивно поглощает кислород. У мужчин размеры сердца на 10−15% больше, чем у женщин, а частота сердечных сокращений на 10−15% ниже. Физические нагрузки вызывают увеличение притока крови к сердцу вследствие вытеснения ее из вен конечностей при сокращении мышц и из вен брюшной полости. Этот фактор действует в основном при динамических нагрузках; статические нагрузки несущественно изменяют венозный кровоток. Увеличение притока венозной крови к сердцу приводит к усилению работы сердца. При максимальной физической нагрузке величина энергетических затрат сердца может возрасти в 120 раз по сравнению с состоянием покоя. Длительное воздействие физических нагрузок вызывает увеличение резервных возможностей сердца. Отрицательные эмоции вызывают мобилизацию энергетических ресурсов и увеличивают выброс в кровь адреналина (гормон коры надпочечников)? это приводит к учащению и усилению сердечных сокращений (нормальная частота сердечных сокращений — 68−72 в минуту), что является приспособительной реакцией сердца. На сердце также влияют факторы окружающей среды. Так, в условиях высокогорья, при низком содержании кислорода в воздухе развивается кислородное голодание мышцы сердца с одновременным рефлекторным усилением кровообращения как ответной реакцией на это кислородное голодание. Отрицательное воздействие на деятельность сердца оказывают резкие колебания температуры, шум, ионизирующее излучение, магнитные поля, электромагнитные волны, инфразвук, многие химические вещества (никотин, алкоголь, сероуглерод, металлоорганические соединения, бензол, свинец).

1.1.3 Свойства сердечной мышцы Сердечная мышца обладает возбудимостью, способностью проводить возбуждение и сократимостью.

Возбудимость сердечной мышцы. Сердечная мышца менее возбудима, чем скелетная. Для возникновения возбуждения в сердечной мышце необходимо применить более сильный раздражитель, чем для скелетной. Установлено, что величина реакции сердечной мышцы не зависит от силы наносимых раздражений (электрических, механических, химических). Сердечная мышца максимально сокращается и на пороговое, и на более сильное по величине раздражение.

Проводимость. Волны возбуждения проводятся по волокнам сердечной мышцы и так называемой специальной ткани сердца с неодинаковой скоростью. Возбуждение по волокнам мышц предсердий распространяется со скоростью 0,8−1,0 м/с, по волокнам мышц желудочков — 0,8−0,9 м/с, по специальной ткани сердца — 2,0−4,2 м/с.

Сократимость. Сократимость сердечной мышцы имеет свои особенности. Первыми сокращаются мышцы предсердий, затем — папиллярные мышцы и субэндокардиальный слой мышц желудочков. В дальнейшем сокращение охватывает и внутренний слой желудочков, обеспечивая тем самым движение крови из полостей желудочков в аорту и легочной ствол.

Автоматия сердца. Вне организма при определенных условиях сердце способно сокращаться и расслабляться, сохраняя правильный ритм. Следовательно, причина сокращений изолированного сердца лежит в нем самом. Способность сердца ритмически сокращаться под влиянием импульсов, возникающих в нем самом, носит название автоматии.

1.1.4 Строение кровеносных сосудов Кровеносные сосуды — эластичные трубки различного диаметра, составляющие замкнутую систему, по которой в организме протекает кровь от сердца на периферию и от периферии к сердцу. В зависимости направления тока крови и насыщенности крови кислородом выделяют артерии, вены, и соединяющие их капилляры.

Артерии — кровеносные сосуды, несущие кровь, обогащенную кислородом, от сердца ко всем частям организма.

Артерии представляют собой цилиндрические трубки с весьма сложным строением стенки. В ходе ветвления артерий диаметр их просвета постепенно уменьшается, но суммарный диаметр возрастает. Различают крупные, средние и мелкие артерии. В стенках артерий имеются три оболочки. Внутренняя оболочка — внутренний клеточный пласт образован эндотелием и подлежащим субэндотелиальным слоем. В аорте? наиболее толстый клеточный пласт. По мере ветвления артерий клеточный пласт истончается. Средняя оболочка образована преимущественно гладкой мышечной тканью и эластическими тканями. По мере ветвления артерий эластическая ткань становится менее выраженной. В самых мелких артериях эластическая ткань выражена слабо. В стенках прекапиллярных артериол эластическая ткань исчезает, а мышечные клетки располагаются в один ряд. В капиллярах исчезают и мышечные волокна. Наружная оболочка построена из рыхлой соединительной ткани с большим содержанием эластичных волокон. Эта оболочка выполняет функцию артерии: она богата сосудами и нервами. Стенки артерий имеют собственные кровеносные и лимфатические сосуды, питающие стенки артерий. Эти сосуды идут от ветвей ближайших артерий и лимфатических сосудов. Стенки сосудов пронизаны многочисленными и разнообразными по строению и функциям нервными окончаниями. Чувствительные нервные окончания (ангиорецепторы) реагируют на изменения в химическом составе крови, на изменение давления в артериях и посылают нервные импульсы в соответствующие отделы нервной системы. Двигательные нервные окончания, находящиеся в мышечном слое артерии, при соответствующем раздражении вызывают сокращение мышечных волокон, тем самым уменьшая просвет артерий.

Вены? сосуды, по которым кровь возвращается к сердцу. По общему плану строения своей стенки вены сходны с артериями. Давление в венах низкое, кровь движется медленно, поэтому вены характеризуются большим просветом, тонкой, легко спадающейся стенкой со слабым развитием эластических элементов. Во многих венах имеются клапаны, являющиеся производными внутренней оболочки. Не содержат клапанов вены головного мозга и его оболочек, вены внутренних органов, подчревные, подвздошные, полые и безымянные вены.

Особенности строения стенки вен:

1) cлабое развитие внутренней эластической мембраны, которая часто распадается на сеть волокон;

2) слабое развитие циркулярного мышечного слоя; более частое продольное расположение гладких миоцитов;

3) меньшая толщина стенки по сравнению со стенкой соответствующей артерии, более высокое содержание коллагеновых волокон;

4) неотчетливое разграничение отдельных оболочек;

5) более сильное развитие адвентиции и более слабое — интимы и средней оболочки (по сравнению с артериями);

6) наличие клапанов.

Кровеносные капилляры? это самые тонкостенные сосуды, по которым движется кровь. Они имеются во всех органах и тканях и являются продолжением артериол. Отдельные капилляры, объединяясь между собой, переходят в посткапиллярные венулы. Последние, сливаясь друг с другом, дают начало собирательным венулам, переходящим в более крупные вены. Исключение составляют синусоидальные (с широким просветом) капилляры печени, расположенные между венозными микрососудами, и клубочковые капилляры почек, расположенные между артериолами. Во всех остальных органах и тканях капилляры служат «мостиком» между артериальной и венозной системами. Кровеносные капилляры обеспечивают ткани организма кислородом и питательными веществами, забирают из тканей продукты жизнедеятельности тканей и углекислый газ.

По данным микроскопических исследований капилляры имеют вид узких трубок, стенки которых пронизаны субмикроскопическими «порами». Капилляры бывают прямыми, изогнутыми и закрученными в клубочек. Средняя длина капилляра достигает 750 мкм, а площадь поперечного сечения — 30 мкм кв. Диаметр просвета капилляра соответствует размеру эритроцита (в среднем). По данным электронной микроскопии, стенка капилляра состоит из двух слоев: внутреннего — эндотелиального и наружного — базального. Эндотелиальный слой (оболочка) состоит из уплощенных клеток? эндотелиоцитов. Базальный слой (оболочка) состоит из клеток? перицитов и мембраны, окутывающей капилляр. Стенки капилляров проницаемы для продуктов обмена организма (вода, молекулы). По ходу капилляров расположены чувствительные нервные окончания, посылающие в соответствующие центры нервной системы сигналы о состоянии обменных процессов.

С позиций функциональной значимости для системы кровообращения сосуды подразделяются на следующие группы:

1) упруго-растяжимые — аорта с крупными артериями в большом круге кровообращения, легочная артерия с ее ветвями — в малом круге, т. е. сосуды эластического типа;

2) сосуды сопротивления (резистивные сосуды) — артериолы, в том числе и прекапиллярные сфинктеры, т. е. сосуды с хорошо выраженным мышечным слоем;

3) обменные (капилляры) — сосуды, обеспечивающие обмен газами и другими веществами между кровью и тканевой жидкостью;

4) шунтирующие (артериовенозные анастомозы) — сосуды, обеспечивающие «сброс» крови из артериальной в венозную систему сосудов, минуя капилляры;

5) ёмкостные — вены, обладающие высокой растяжимостью. Благодаря этому в венах содержится 75−80% крови.

1.2 Показатели сердечной деятельности Показателями работы сердца являются систолический и минутный объем крови, а также частота сердечных сокращений.

Систолический, или ударный, объем крови — это количество крови, которое сердце выбрасывает в соответствующие сосуды при каждом сокращении. Величина систолического объема зависит от размеров сердца, состояния миокарда и организма. У взрослого здорового человека при относительном покое систолический объем каждого желудочка составляет приблизительно 70−80 мл. Таким образом, при сокращении желудочков в артериальную систему поступает 120−160 мл крови. При физических нагрузках у тренированных людей систолический объем может превышать 100 мл.

Минутный объем крови — это количество крови, которое сердце выбрасывает в легочный ствол и аорту за 1 мин. Минутный объем крови — это произведение величины систолического объема на частоту сердечных сокращений в 1 мин. В среднем минутный объем составляет 3−5 л. При физической работе минутный объем крови увеличивается до 8−10 л.

Систолический и минутный объем крови характеризует деятельность всего аппарата кровообращения.

О работе сердца можно судить по внешним проявлениям его деятельности, к которым относятся верхушечный толчок, сердечные тоны.

Верхушечный толчок. Сердце во время систолы желудочков совершает вращательное движение, поворачиваясь слева направо. Верхушка сердца поднимается и надавливает на грудную клетку в области пятого межреберного промежутка. Во время систолы сердце становится очень плотным, поэтому надавливание верхушки сердца на межреберный промежуток можно видеть (выбухание, выпячивание), особенно у худощавых субъектов.

Сердечные тоны — это звуковые явления, возникающие в работающем сердце. Различают два тона: 1- систолический и 2- диастолический.

Систолический тон. В происхождении этого тона принимают участие главным образом атриовентрикулярные клапаны. Во время систолы желудочков атриовентрикулярные клапаны закрываются, и колебания их створок и прикрепленных к ним сухожильных нитей обусловливают 1 тон. Кроме того, в происхождении 1 тона принимают участие звуковые явления, которые возникают при сокращении мышц желудочков. По своим звуковым особенностям 1 тон протяжный и низкий.

Диастолический тон возникает в начале диастолы желудочков во время протодиастолической фазы, когда происходит закрытие полулунных клапанов. Колебание створок клапанов при этом является источником звуковых явлений. По звуковой характеристике 2 тон короткий и высокий.

Также о работе сердца можно судить по электрическим явлениям, возникающих в сердце, когда возбужденный участок становится электроотрицательным по отношению к невозбужденному.

Поскольку тело человека является жидким проводником, биотоки сердца проводятся в разных направлениях, и их можно зарегистрировать с помощью прибора — электрокардиографа. Им определяют изменения сердечного ритма, нарушения проведения возбуждения, место и характер повреждения сердечной мышцы.

Частота сердечных сокращений — это количество сокращений в 1 мин, зависит главным образом от функционального состояния блуждающих и симпатических нервов. При возбуждении симпатических нервов частота сердечных сокращений возрастает. Это явление носит название тахикардии. При возбуждении блуждающих нервов частота сердечных сокращений уменьшается — брадикардия.

Частота сердечных сокращений может изменяться под влиянием гуморальных воздействий, в частности температуры крови, притекающей к сердцу.

Частота сердечных сокращений у здорового человека находится в зависимости от возраста, образа жизни, интенсивности работы, характера питания и эмоционального состояния. Так например, при частоте пульса, равной 70, число сердечных сокращений также равняется 70 ударов в минуту. Эти данные приведены в таблице 1.

Таблица 1 — Значение ЧСС в зависимости от возраста

ЧСС характеризуется по следующим показателям:

1) частота: редкий, частый, нормальный. В норме в покое ЧСС составляет 60−80 ударов в минуту. Более редкий ритм — 40−50 сокращений в минуту называется брадикардией. Наблюдается при раздражении блуждающего нерва, введении ацетилхолина, у спортсменов в состоянии покоя. При частоте 90−100 и более сокращений в покое говорят о тахикардии, наблюдается при повышении температуры окружающей среды, возбуждении симпатического нерва, введении адреналина, при эмоциях, после употребления кофе. У детей в покое пульс более частый. У новорожденных в среднем пульс составляет 140 ударов в минуту, сказывается влияние только симпатического нерва. У спортсменов в покое пульс меньше, так как сказывается преобладание влияния блуждающего нерва и увеличение СОК;

2) ритм: ритмичный, аритмичный. Определяется по длительности интервала R-R — электрокардиограммы. На ритме отражается дыхание (дыхательная аритмия), на вдохе пульс повышается, на выдохе понижается. На ЭКГ — эксрасистола;

3) наполнение (высота): хорошее, удовлетворительное, слабое, нитевидный пульс. Зависит от СО и объемной скорости кровотока в диастолу, от эластичности стенок сосудов;

4) быстрота (скорость): нормальная, быстрый, медленный пульс. Определяют ее по скорости подъема и спадения артериальной стенки. Быстрый пульс может отражать недостаточность аортального клапана. Выбрасывается увеличенное количество крови, часть крови возвращается обратно в желудочек. Медленный пульс может наблюдается при сужении аортального устья, когда кровь поступает в аорту медленнее;

5) напряжение: умеренный, твердый, мягкий пульс. Определяется усилием сдавливания артерии до исчезновения пульса. Зависит от среднего АД. По напряжению можно приближенно судить о систолическом давлении.

1.3 Гемодинамические показатели Гемодинамика — раздел науки, изучающий механизмы движения крови в сердечно-сосудистой системе. Однако в силу эластичности сосудов и резких перепадов давления крови на сосудистые стенки во время сокращения и расслабления сердца эти законы приобретают в организме новое, более сложное удержание.

Кровь движется по артериям непрерывно, хотя сердце выбрасывает ее отдельными порциями, толчками. Следовательно, движение крови по сосудам дополняется эластическими силами сосудов, запасающих энергию во время сокращения сердца. Такой способностью обладают не только крупные сосуды, но и артериолы. Движение крови по венам происходит в результате присасывающего действия грудной клетки, сокращения скелетных мышц, а также наличия клапанов в крупных венах, препятствующих обратному течению крови.

Показатели гемодинамики, характеризующие объем и скорость кровотока — объемную и линейную скорости кровотока, — могут быть рассчитаны по формулам с учетом поправок на особенности движения крови в кровеносных сосудах.

Объемная скорость движения крови по сосудам зависит от разности давлений в начале и в конце, а также от вязкости крови.

Скорость кровотока максимальна в аорте и составляет 40−50 см/с. В капиллярах кровоток резко замедляется. Величина этого падения пропорциональна увеличению суммарного просвета кровеносного русла. Просвет капилляров примерно 600−800 раз больше просвета аорты. Следовательно, расчетная скорость кровотока в капиллярах должна составлять около 0,06 см/с. Прямые измерения дают еще меньшую цифру? 0,05 см/с. В крупных артериях и венах скорость кровоток составляет 15−20 см/с.

Сопротивление кровотоку резко возрастает в так называемых резистивных сосудах — мелких артериях и артериолах.

Объем крови, протекающий за 1 мин по сосудам в любо", участке замкнутой системы, одинаков: приток крови к сердцу равен его оттоку. Следовательно, низкая линейная скорость кровотока должна компенсироваться увеличением суммарного просвета сосудов. Сохранение постоянной объемной скорости кровотока при малом суммарном просвете сосудов происходит за счет высокой линейной скорости.

Время кругооборота крови составляет в среднем 20−25 с, т. е. в течение 1 мин весь объем циркулирующей крови проходит по сосудам большого и малого круга 2,5−3 раза. Скорость кровотока и время кругооборота увеличивается при напряженной работе. Вследствие этого возрастает минутный объем крови, т. е. объем крови, выбрасываемой сердцем в 1 мин. Такое увеличение объема кровотока связано с выходом в общее русло депонированной крови и учащением сердечной деятельности при сохранении объема крови, выбрасываемого сердцем за одно сокращение (ударный объем крови).

В состоянии покоя до 50% крови находится в кровяных депо: печени, подкожной жировой клетчатке, селезенке. Депонированная кровь циркулирует в 10−20 раз медленнее, она содержит больше форменных элементов. Поступление депонированной крови в общий кровоток повышает кислородную емкость крови. При напряженной работе происходит перераспределение крови: в работающих органах объем кровотока увеличивается, а в большинстве внутренних органов уменьшается. Особенно резко (в 12−15 раз) увеличивается кровоток через венечные сосуды сердца.

Одним из важных показателей гемодинамики является артериальное давление. В нормальных условиях жизнедеятельности оно обусловлено силой сердечного выброса, объемом кровотока, эластическим сопротивлением сосудистых стенок.

Во время систолы давление в артериальных сосудах максимально возрастает, во время диастолы — падает. Различие в показателях систалического и диастолического давления, измеряемого на плечевой артерии по методу Короткова, составляет 35−40 мм.рт.ст.

В нормальных условиях у взрослого человека систолическое давление (максимальное) составляет 110−125 мм.рт.ст., диастолическое (минимальное) — 70−85 мм.рт.ст. Непрерывная регистрация артериального давления в плечевой артерии при помощи электронного монометра показывает, что в течение суток оно периодически меняется. Наиболее низкие показатели отмечены ночью.

У здорового человека в дневное время систолическое давление колеблется в пределах от 60 до 150 мм рт. ст., диастолическое — от 30 до 100 мм.рт.ст. Но отдельные всплески максимального давления достигают 240 мм.рт.ст., а минимального? до 200 мм.рт.ст. У больных гипертонией эти колебания составляют от 95 до 310 мм.рт.ст. (максимальное давление) и от 55 до 220 мм.рт.ст. (минимальное давление).

Энергия непрерывного движения крови по артериям отражается на величине так называемого среднего давления. Это средняя между максимальным и минимальным давлением величина, которая ближе к показателям минимального давления, так как продолжительность понижения давления во время диастолы больше, чем повышения во время систолы желудочков. Должные величины АД для людей разных возрастных групп приведены в таблице 2.

Таблица 2 — Значение АД у людей разных возрастных групп

Основные факторы, влияющие на артериальное давление:

1) ударный объем левого желудочка;

2) растяжимость аорты и крупных артерий;

3) периферическое сосудистое сопротивление, в основном на уровне артериол;

4) количество крови в артериальной системе.

2. Объект, программа и методика исследований Объектом исследования являлись гемодинамические показатели педагогов разных возрастных групп. Исследования проводились в СОШ № 57, № 58. Исследования были основаны на измерении АД, ЧСС, и на основании полученных результатов определялся МОК, СОК, ИР, КВ, КЭК, ПК.

Программа исследований включала в себя следующие задачи:

1) подбор и анализ литературы по теме исследований;

2) подбор и отработка методик измерения изучаемых показателей;

3) проведение экспериментальной части работы. Анализ и статистическая обработка полученных результатов;

4) написание работы и оформление в соответствии с ГОСТом.

Методика исследований.

Измерение ЧСС.

В основе непосредственного прощупывания через кожу пульсирующей артерии лежит пальпаторный метод. Обычно принято определять пульс на лучевой артерии у основания большого пальца, для чего 2-, 3-, 4-й пальцы накладываются несколько выше лучезапястного сустава, артерия нащупывается и прижимается к кости. Пульс считают в течении 60 или 30 (*2) секунд.

Измерение АД.

АД измерялось методом Короткова И. С. Сидя на стуле, испытуемый кладет расслабленную руку на стол, на обнаженное плечо ему накладывают манжетку так, чтобы она плотно охватывала плечо, но не сдавливала ткани. Нижний край манжетки должен отстоять от локтевого сгиба не меньше чем на 1−1,5 см. В локтевой ямке находят пульсирующую плечевую артерию, на которую ставят фонендоскоп. Нагнетанием воздуха в манжетку в ней создают давление выше максимального, пульс исчезает. Поворачивают винтовой клапан и, выпуская воздух из манжетки, выслушивают сосудистые тоны в плечевой артерии.

Момент появления тонов соответствует систолическому давлению. Продолжают снижать давление в манжетке и слушают нарастающую силу тонов, которые затем ослабевают и исчезают. Момент исчезновения тонов соответствует диастолическому, или минимальному, давлению. Не снимая манжетки, повторяют 2−3 раза измерения систолического и диастолического давления.

Расчет СОК и МОК.

СОК — количество крови, выбрасываемое желудочками за период одной систолы, измеряется в мл.

МОК — количество крови, выбрасываемое за 1 мин., измеряется в л.

Расчет СОК проводится по формуле:

СОК = ((101 + 0,5 * ПД) — (0,6 * ДД)) — 0,6 * А, (1)

где СОК — систолический объем крови, ПД — пульсовое давление, ДД — диастолическое давление,

А — возраст.

Рассчет МОК проводится по следующей формуле:

МОК = СОК * ЧСС, (2)

где МОК — минутный объем крови, СОК — систолический объем крови,

ЧСС — частота сердечных сокращений.

Расчет ИР.

ИР — индекс Робинсона или «двойное произведение», дающий представление об энергопотенциале ССС. В норме он составляет 86,8 ± 15 для мужчин и 86,3 ± 11,3 для женщин.

Расчет ИР проводится по следующей формуле:

ИР = ЧСС * СД / 100, (3)

где ИР — индекс Робинсона, ЧСС — частота сердечных сокращений, СД — систолическое давление.

Расчет КВ.

КВ — коэффициент выносливости, характеризующий функциональное состояние ССС, интегративно объединяя ЧСС, СД и ДД в состоянии покоя. В норме он составляет 16−18.

Расчет КВ определяется по формуле Кваса:

КВ = ЧСС * 10 / ПД, (4)

где КВ — коэффициент выносливости, ЧСС — частота сердечных сокращений, ПД — пульсовое давление.

Расчет КЭК.

КЭК — коэффициент экономичности кровообращения. Нормальная величина его находится в пределах 2600 мл/мин.

Расчет КЭК проводится по следующей формуле:

КЭК = (СД — ДД) * ЧСС, (5)

где КЭК — коэффициент экономичности кровообращения, СД — систолическое давление, ДД — диастолическое давление,

ЧСС — частота сердечных сокращений.

Расчет ПК.

ПК — показатель Кремптома, характеризует адаптационный резерв системы кровообращения. В норме составляет 76−100.

Расчет ПК проводится по следующей формуле:

ПК = 3,15 + СД — ЧСС / 2, (6)

где ПК — показатель Кремптоиа, СД — систолическое давление, ЧСС — частота сердечных сокращений.

3. Результаты исследований и их обсуждение В ходе проведения исследований нами было обследовано 80 педагогов СОШ № 57, № 58 разных возрастных групп. У педагогов были измерены АД и ЧСС. Полученные данные занесены в таблицу 1.

Таблица 1 — Показатели ССС у педагогов СОШ № 57, № 58 разных возрастных групп

Данные таблицы 1 свидетельствуют о том, что у женщин в возрасте 23−35 лет СД составляет 109 мм.рт.ст., ДД — 71 мм.рт.ст и ПД — 38 мм.рт.ст. Следовательно показатели АД снижены, что свидетельствует о гипотонии. Среднее значение ЧСС — 71 уд/мин., что соответствует норме. У женщин в возрасте 36−45 лет СД составляет 118 мм.рт.ст., ДД — 80 мм.рт.ст и ПД — 39 мм.рт.ст., что находится в норме. ЧСС составляет 76 уд/мин, что соответствует норме. У женщин в возрасте 46−62 лет СД составляет 123 мм.рт.ст., ДД — 82 мм.рт.ст и ПД 40 мм.рт.ст., что соответствует норме. ЧСС — 80 уд/мин., что соответствует норме.

У мужчин в возрасте 23−35 лет АД в норме и составляет: СД — 123 мм.рт.ст., ДД — 81 мм.рт.ст и ПД? 43 мм.рт.ст. ЧСС — 85 уд/мин., что соответствует норме. В возрасте 36−45 лет АД соответствует норме: СД — 129 мм.рт.ст., ДД — 86 мм.рт.ст и ПД — 44 мм.рт.ст. ЧСС — 84 уд/мин., что соответствует норме. У мужчин в возрасте 46−62 лет АД выше нормы, что свидетельствует об артериальной гипертензии: СД? 138 мм.рт.ст., ДД — 101 мм.рт.ст и ПД — 36 мм.рт.ст. ЧСС — 90 уд/мин., что соответствует норме.

Нами определено количество педагогов в каждой возрастной группе, имеющие отклонения в показателях ССС. Полученные результаты занесены в таблицу 2.

Таблица 2 — Отклонение АД у педагогов СОШ № 57, № 58 разных возрастных групп

По данным таблицы 2 видно, что у женщин в возрасте 23−35 лет, количество которых составляет 25 человек, у 64% наблюдается гипотония. Среди 18 женщин в возрасте 36−45 лет у 39% отмечена гипотония, у 33% наблюдается артериальная гипертензия. Среди 17 женщин в возрасте 46−62 лет у 23% отмечена гипотония, у 36% наблюдается артериальная гипертензия.

У мужчин в возрасте 23−35 лет, количество которых составляет 6 человек, у 17% наблюдается повышение АД. Среди 7 мужчин в возрасте 36−45 лет у 43% наблюдается увеличение АД. Среди 7 мужчин в возрасте 46−62 лет у 100% отмечена артериальная гипертензия.

На основании измеренных АД нами были рассчитаны СОК и МОК. Полученные результаты занесены в таблицу 3.

Таблица 3 — Показатели СОК и МОК у педагогов СОШ № 57, № 58 разных возрастных групп

По данным таблицы 3 у женщин в возрасте 23−35 лет СОК составляет 61 мл., а МОК — 4302 мл., что соответствует норме. В возрасте 36−45 лет СОК — 47 мл., что ниже нормы. МОК составляет 3645 мл., что соответствует норме. В возрасте 46−62 лет СОК — 41 мл и МОК — 3200 мл., что не соответствует норме.

У педагогов в возрасте 23−35 лет, у мужчин СОК — 56 мл., что не соответствует норме, а МОК — 4773 мл., что находится в норме. В возрасте 36−45 лет СОК — 47 мл — не соответствует норме, а МОК — 3889 мл — в норме. В возрасте 46−62 лет СОК — 26 мл и МОК — 2351 мл., что не соответствует норме. Низкие показатели МОК и СОК свидетельствуют о том, что из сердца выбрасывается кровь в малом количестве.

На основании показателей АД и ЧСС был определен индекс Робинсона. Полученные результаты занесены в таблицу 4.

Таблица 4 — Показатели индекса Робинсона у педагогов СОШ № 57, № 58 разных возрастных групп

По данным таблицы 4 видно, что у женщин в возрасте 23−35 лет, количество которых составляет 25 человек, у 68% наблюдается пониженное значение индекса Робинсона, у 4% - повышение индекса Робинсона. Среди 18 женщин в возрасте 36−45 лет у 38% также ниже нормы, у 39% наблюдается повышение показателя. Среди 17 женщин в возрасте 46−62 лет у 35% показатель ниже нормы, у 59% - выше нормы.

У мужчин в возрасте 23−35 лет, количество которых составляет 6 человек, у 67% наблюдается повышение показателя. Среди 7 мужчин в возрасте 36−45 лет у 86% показатель выше нормы. Среди 7 мужчин в возрасте 46−62 лет у 86% также показатель выше нормы.

Понижение индекса Робинсона свидетельствует о повышении аэробного потенциала и уровня соматического здоровья человека. Энергопотенциал ССС женщин в возрасте 23−35, 36−45, 46−62 лет у 68%, 38%, 35% ниже нормы соответственно, у 4%, 39%, 59% - выше нормы. У мужчин в возрасте 23−35, 36−45, 46−62 лет у 67%, 86%, 86% - выше нормы соответственно.

На основании показателей АД и ЧСС был рассчитан коэффициент выносливости. Полученные результаты занесены в таблицу 5.

Таблица 5 — Показатели коэффициента выносливости у педагогов СОШ № 57, № 58 разных возрастных групп

По данным таблицы 5 видно, что у женщин в возрасте 23−35 лет, количество которых составляет 25 человек, у 20% наблюдается снижение КВ, у 52% - показатель выше нормы. Среди 18 женщин в возрасте 36−45 лет у 11% отмечено снижение показателя, у 78% - КВ выше нормы. Среди 17 женщин в возрасте 46−62 лет у 12% наблюдается снижение КВ, у 70% - показатель выше нормы.

У мужчин в возрасте 23−53 лет, количество которых составляет 6 человек, у 66% наблюдается увеличение КВ. Среди 7 мужчин в возрасте 36−45 лет, у 28% - показатель ниже нормы, у 44% отмечено увеличение показателя. В возрасте 46−62 лет у мужчин, количество которых составляет 7 человек, наблюдается увеличение КВ.

Коэффициент выносливости говорит о работоспособности сердца. Увеличение КВ указывает на ослабление сердечной деятельности, снижение говорит об обратном. Таким образом, у женщин в возрасте 23−35, 36−45, 46−62 лет у 20%, 11%, 12% КВ ниже нормы соответственно, у 52%, 78%, 70% - выше нормы. У мужчин в возрасте 23−35, 36−45, 46−62 лет у 66%, 44%, 100% КВ выше нормы соответственно, у 28% в возрасте 36−45 лет КВ ниже нормы.

На основании показателей АД и ЧСС был рассчитан коэффициент экономичности кровообращения. Полученные результаты занесены в таблицу 6.

По данным таблицы 6 видно, что у женщин в возрасте 23−35 лет, количество которых составляет 25 человек, у 33% показатель снижен, у 44% - показатель выше нормы. Среди 18 женщин в возрасте 36−45 лет у 33% отмечено снижение КЭК, у 67% - увеличение показателя. У женщин в возрасте 46−62 лет у 29% также наблюдается снижение показателя, у 65% - показатель выше нормы.

У мужчин в возрасте 23−35 лет, количество которых составляет 6 человек, наблюдается увеличение КЭК. В возрасте 36−45 лет у 14% - показатель ниже нормы, у 86% - показатель выше нормы. В возрасте 46−62 лет у 14% - наблюдается снижение показателя, что не соответствует норме, у 86% - показатель выше нормы.