Влияние физических нагрузок на систему дыхания

Оглавление

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Дыхательная система состоит из тканей и органов, обеспечивающих легочную вентиляцию и легочное дыхание.

Дыхание— это единый процесс, осуществляемый целостным организмом и состоящий из трех неразрывных звеньев: а) внешнего дыхания, т.е. газообмена между внешней средой и кровью легочных капилляров; б) переноса газов, осуществляемого системами кровообращения; в) внутреннего (тканевого) дыхания, т.е. газообмена между кровью и клеткой, в процессе которого клетки потребляют кислород и выделяют углекислоту. Основу тканевого дыхания составляют сложные окислительно-восстановительные реакции, сопровождающиеся освобождением энергии, которая необходима для жизнедеятельности организма. Функциональное единство всех звеньев системы дыхания, обеспечивающих доставку тканям кислорода, достигается за счет тонкой нейрогуморальной и рефлекторной регуляции.

Дыхание у человека и высших животных осуществляется практически полностью через легкие. Через кожу и пищеварительный тракт поглощается не более 1—1,5% получаемого организмом кислорода. Обновление воздуха в органах дыхания происходит в результате ритмической смены вдоха и выдоха. Часть поступающего в дыхательные пути воздуха не участвует в обмене. Это воздух «вредного пространства»— носоглотки, трахеи, бронхов и бронхиол. Объем его составляет 140—150 см3.

В состоянии покоя человек использует лишь 20-25% дыхательной поверхности легких, остальные 75-80% включаются только в случае интенсивных физических нагрузок.

Установлена роль дыхательной мускулатуры в активизации дыхания во время физической работы, а также выявлено, что дыхательная мускулатура во время занятий циклическими видами спорта (лыжные гонки, академическая гребля, плавание, бег на длинные дистанции и др.) являются лимитирующим фактором спортивной (физической) работоспособности.

Работоспособность человека определяется в основном тем, какое количество кислорода (О2) забрано из наружного воздуха в кровь легочных капилляров и доставлено в ткани и клетки. Указанные выше три звена системы дыхания тесно связаны между собой и обладают взаимной компенсацией. Так, при сердечной недостаточности наступает одышка, при недостатке О2 в атмосферном воздухе (например, в среднегорье) увеличивается количество эритроцитов — переносчиков кислорода, при заболевании легких наступает тахикардия (увеличение частоты сердечных сокращений).

 

1 СТРОЕНИЕ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ – ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ

Дыхательная система человека состоит из тканей и органов, обеспечивающих легочную вентиляцию и легочное дыхание. К воздухоносным путям относятся: нос, полость носа, носоглотка, гортань, трахея, бронхи и бронхиолы. Легкие состоят из бронхиол и альвеолярных мешочков, а также из артерий, капилляров и вен легочного круга кровообращения. К элементам костно-мышечной системы, связанным с дыханием, относятся ребра, межреберные мышцы, диафрагма и вспомогательные дыхательные мышцы.

Поступление воздуха в легкие (вдох) является результатом сокращения дыхательных мышц и увеличения объема легких. Выдох происходит вследствие расслабления дыхательных мышц. При этом ребра и грудина опускаются книзу, а более высокое, чем в грудной полости, внутрибрюшное давление смещает купол диафрагмы в сторону легких. При форсированном вдохе в работу вовлекаются мышцы верхней части туловища. Форсированному выдоху способствует сокращение мышц живота.

Как при вдохе, так и при выдохе сохраняется отрицательное давление в меж плевральной полости, находящейся между париетальным (пристеночным) и висцеральным (легочным) листками плевры. Это обусловлено эластическим сопротивлением легочной ткани, препятствующей передаче атмосферного давления на пристеночный листок плевры. Величина отрицательного давления на вдохе составляет около 0,9 кПа, на выдохе— около 0,3 кПа.

 

2 МЕХАНИЗМ ВЛИЯНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ НА ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

 

В занятиях лечебной физической культурой при заболеваниях органов дыхания применяются общетонизирующие и специальные  упражнения.

Общетонизирующие упражнения, улучшая функцию всех органов и систем, оказывают активизирующее влияние и на дыхание. Для стимуляции функции дыхательного аппарата используются упражнения умеренной и большой интенсивности. В случаях, когда эта стимуляция не показана, применяются упражнения малой интенсивности. Следует учесть, что выполнение необычных по координации физических упражнений может вызвать нарушение ритмичности дыхания; правильное сочетание ритма движений и дыхания при этом установится лишь после многократных повторений движений. Выполнение упражнений в быстром темпе приводит к увеличению частоты дыхания и легочной вентиляции, сопровождается усиленным вымыванием углекислоты (гипокапнией) и отрицательно влияет на работоспособность.

Специальные упражненияукрепляют дыхательную мускулатуру, увеличивают подвижность грудной клетки и диафрагмы, способствуют растягиванию плевральных спаек, выведению мокроты, уменьшению застойных явлений в легких, совершенствуют механизм дыхания и координации дыхания и движений. Подбираются упражнения соответственно требованиям, предъявляемым клиническими данными. Например, для растягивания плевро-диафрагмальных спаек в нижних отделах грудной клетки применяются наклоны туловища в здоровую сторону в сочетании с глубоким вдохом; для растягивания спаек в боковых отделах грудной клетки - наклоны туловища в здоровую сторону в сочетании с глубоким выдохом. Толчкообразный выдох и дренажные исходные положения способствуют выведению из дыхательных путей скопившейся мокроты и гноя. При снижении эластичности легочной ткани для улучшения легочной вентиляции применяются упражнения с удлиненным выдохом и способствующие увеличению подвижности грудной клетки и диафрагмы.

При выполнении специальных упражнений во время вдоха под воздействием дыхательных мышц происходит расширение грудной клетки в передне-заднем, фронтальном и вертикальном направлениях. Поскольку вентиляция осуществляется неравномерно, больше всего воздуха поступает в части легкого, прилегающие к наиболее подвижным участкам грудной клетки и диафрагмы, хуже вентилируются верхушки легких и отделы около корня легкого. При выполнении упражнений в исходном положении лежа на спине ухудшается вентиляция в задних отделах легких, а в исходном положении лежа на боку почти исключаются движения нижних ребер.

Учитывая, что неравномерность вентиляции легких особенно проявляется при заболеваниях органов дыхания, специальные дыхательные упражнения следует применять при необходимости улучшить вентиляцию в различных участках легких. Увеличение вентиляции верхушек легких достигается за счет углубленного дыхания без дополнительных движений руками в исходном положении руки на пояс. Улучшение вентиляции задних отделов легких обеспечивается усилением диафрагмального дыхания. Увеличению поступления воздуха в нижние отделы легких способствуют упражнения в диафрагмальном дыхании, сопровождающиеся подъемом головы, разведением плеч, подъемом рук в стороны или вверх, разгибанием туловища. Дыхательные упражнения, увеличивающие вентиляцию легких, незначительно повышают потребление кислорода.

При лечебном применении дыхательных упражнений необходимо учитывать ряд закономерностей. Обычный выдох осуществляется при расслаблении мышц, производящих вдох, под действием силы тяжести грудной клетки. Замедленный выдох происходит при динамической уступающей работе этих мышц. Выведение воздуха из легких в обоих случаях обеспечивается в основном за счет эластических сил легочной ткани. Форсированный выдох происходит при сокращении мышц, производящих выдох. Усиление выдоха достигается наклоном головы вперед, сведением плеч, опусканием рук, сгибанием туловища, подъемом ног вперед и т. п. При необходимости щадить пораженное легкое дыхательные упражнения проводятся в исходных положениях, ограничивающих подвижность грудной клетки с больной стороны (например, лежа на больном боку). При помощи дыхательных упражнений можно произвольно изменять частоту дыхания. Больше других применяются упражнения в произвольном замедлении частоты дыхания (для лучшего эффекта в этих случаях рекомендуется вести подсчет «про себя»), Оно уменьшает скорость движения воздуха и снижает сопротивление его прохождению через дыхательные пути. Учащение дыхания увеличивает скорость движения воздуха, но при этом увеличивается сопротивление и напряжение дыхательных мышц. При показаниях к усилению вдоха или выдоха следует во время выполнения дыхательных упражнений произвольно изменять соотношение по времени между вдохом и выдохом (так, при усилении выдоха - увеличивать его продолжительность).

Лечебная физическая культура противопоказана в острой стадии большинства заболеваний, при тяжелом течении хронических заболеваний, при злокачественных опухолях мышц.

 

3 ЗАБОЛЕВАНИЯ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА

Легкие – это жизненно важный орган, однако далеко не всем известно, что болезни легких – ведущая причина смерти во всем мире. Кроме того, в период до 2020 г. прогнозируется дальнейший рост числа смертей от заболеваний органов дыхания, в частности, ХОБЛ (Хроническая обструктивная болезнь лёгких), рака легкого и туберкулеза (ТБ).

В целом по уровню смертности, заболеваемости, распространенности и расходам респираторные заболевания выйдут на второе место (после сердечно-сосудистых заболеваний). В некоторых странах (например, в Великобритании) они уже стали основными болезнями.

 

Комплексные причины

Причиной двух основных болезней легких (рака легкого и ХОБЛ), как правило, но не всегда, является курение сигарет. Однако важно отметить, что вообще болезни легких связаны не только с курением. Существует целый ряд других факторов – генетика, питание, состояние окружающей среды. Кроме того, дыхательные пути человека уязвимы для инфекционных возбудителей, о чем свидетельствует последняя эпидемия тяжелого острого респираторного синдрома (ТОРС).

Поэтому каждая из болезней легких требует отдельный диагностический и терапевтический подход, в зависимости от их причины. При вечно меняющихся условиях окружающей среды необходимо дальнейшее изучение факторов влияющих на развитие всего множества легочных болезней.

Распространенные заболевания органов дыхания

- Пневмония

- Бронхит

- Бронхит астматический

- Одышка

 

Как правило, при болезнях дыхательных путей у человека поднимается температура тела, наблюдаются кашель и одышки, а при бронхиальной астме еще и приступы удушья.

Бронхиальная астма  - хроническое воспалительное заболевание дыхательных путей с участием разнообразных клеточных элементов. Ключевым звеном является бронхиальная обструкция (сужение просвета бронхов), обусловленная специфическими иммунологическими(сенсибилизация и аллергия) или неспецифическими механизмами, проявляющаяся повторяющимися эпизодами свистящих хрипов, одышки, чувства заложенности в груди и кашля. Бронхиальная обструкция обратима частично или полностью, спонтанно или под влиянием лечения. Распространённость в мире составляет от 4 до 10 %.

Основной задачей при лечении бронхиальной астмы с помощью дыхательной гимнастики Бутейко является постепенное повышение процентного содержания углекислого газа в воздухе лёгких, что позволяет за очень короткий срок уменьшить гиперсекрецию и отёк слизистой оболочки бронхов, снизить повышенный тонус гладких мышц стенки бронхов и тем самым устранить клинические проявления болезни. Метод включает применение дыхательных упражнений, направленных на уменьшение альвеолярной гипервентиляции и/или дозированную физическую нагрузку. Во время дыхательных упражнений пациенту предлагают с помощью различных дыхательных техник постепенно уменьшить глубину вдоха до нормы

Предотвращению приступа бронхиальной астмы способствуют и периодические задержки дыхания на 2-12 с на выдохе. Возможна и значительно большая задержка дыхания на выдохе, но это разрешается делать только после специальной тренировки в условиях лечебно-профилактических учреждений под контролем специалиста. Помимо комплекса упражнений, в межприступный период врачом могут быть рекомендованы дозированная ходьба, медленный бег, плавание в теплой воде, гребля, велосипед, лыжи, спортивные игры. Если же появляется «заложенность в груди», свистящие хрипы, «тяжелое дыхание», то занятия следует прекратить и спокойно, неглубоко подышать с паузами на выдохе, а при необходимости принять бронхоспазмолитическое средство.

Одышка— нарушение частоты и глубины дыхания, сопровождающееся чувством нехватки воздуха. При заболеваниях сердца одышка появляется при физической нагрузке, а затем и в покое, особенно в горизонтальном положении, вынуждая больных сидеть. Приступы резкой одышки (чаще ночные) при заболеваниях сердца — проявление сердечной астмы; одышка в этих случаях инспираторная (затруднён вдох). Экспираторная одышка (затруднён выдох) возникает при сужении просвета мелких бронхов и бронхиол (например, при астме бронхиальной) или при потере эластичности лёгочной ткани (например, при хронической эмфиземе лёгких). Мозговая одышка возникает при непосредственном раздражении дыхательного центра (опухоли, кровоизлияния и т. д.).

Бороться с отдышкой можно путем занятий лечебной физкультурой. При наличии избыточного веса или в случае малоподвижного образа жизни, для уменьшения одышки потребуется привести в порядок сердце и легкие. Полезно заняться быстрой ходьбой. Нужно поставить перед собой задачу и заниматься этим как минимум 20 минут три раза в неделю. Нужно научиться дышать животом, такое дыхание с участием диафрагмы более эффективно действует на возможности легких. Вместо поверхностного учащенного дыхания человек начинает дышать глубоко. Увеличить силу диафрагмы и других мышц, участвующих в процессе дыхания, можно с помощью специального прибора - резистора. Каждый день нужно будет выполнять несколько комплексов дыхательных упражнений. Через несколько недель у человека повысится сопротивление, мышцы и диафрагма будут работать лучше. Этот прибор укрепляет диафрагму и обеспечивает более мощное дыхание.

Пневмония (воспаление лёгких) — воспалениелёгочной ткани, как правило, инфекционного происхождения с преимущественным поражением альвеол (развитием в них воспалительной экссудации) и интерстициальной ткани легкого.

Термин «пневмония» объединяет большую группу болезней, каждая из которых имеет свою этиологию, патогенез, клиническую картину, рентгенологические признаки, характерные данные лабораторных исследований и особенности терапии. Может протекать как самостоятельное заболевание или как осложнение других болезней.