Возрастные особенности системы кровообращения
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность. В ряде исследований последних лет было установлено, что дети с разными типами кровообращения различаются по показателям физического развития. Несмотря на несомненные успехи, достигнутые в последние годы в области изучения типов кровообращения, многие вопросы, касающиеся определения типологических особенностей гемодинамики при физической нагрузке, требуют уточнения. Недостаточная разработанность данного вопроса обусловила необходимость изучения типологических особенностей системной гемодинамики во время физической нагрузки у детей 8-16 лет с учетом возрастно-половых отличий.
Общебиологическими свойствами живой материи являются процессы роста и развития, которые начинаются с момента оплодотворения яйцеклетки и представляют собой непрерывный поступательный процесс, протекающий в течение всей жизни. Организм развивается скачкообразно, и разница между отдельными этапами жизни сводится к количественным и качественным изменениям.
Ростом называется увеличение размеров и объема развивающегося организма за счет размножения клеток тела и возрастания массы живого вещества. Изменения касаются прежде всего антропометрических показателей. В одних органах (таких как кости, легкие) рост осуществляется в основном за счет увеличения числа клеток, в других (мышцах, нервной ткани) преобладают процессы увеличения размеров самих клеток. Необходимо сказать, что данное определение роста не затрагивает изменений, обусловленных жироотложением или задержкой воды.
Абсолютными показателями роста организма являются повышение в нем общего количества белка и увеличение размеров костей. Общий рост характеризуется увеличением длины тела, зависящим от роста и развития скелета, что, в свою очередь, является одним из основных показателей здоровья и физического развития ребенка.
Рост и физическое развитие происходят одновременно. При этом имеет место усложнение строения, которое называется морфологической дифференцировкой тканей, органов и их систем; изменяется форма органов и всего организма; совершенствуются и усложняются функции и поведение. Между ростом и развитием имеется взаимная закономерная зависимость. В ходе этого процесса накапливаются количественные изменения, что приводит к появлению новых качеств. Нельзя считать наличие возрастных особенностей в строении или деятельности различных физиологических систем свидетельством неполноценности организма ребенка на отдельных возрастных этапах, потому что каждый возраст характеризуется именно комплексом подобных особенностей.
Физическое развитие является одним из важных критериев контроля оздоровления детей и подростков. Для определения физического развития применяют морфологические признаки (рост, масса тела, окружность грудной клетки), функциональные показатели (жизненная емкость легких, физическая работоспособность). В свете данных, представленных можно констатировать, что в период 8-16 лет у школьников длина тела (Н) увеличивается с наибольшим темпом роста у девочек в 10 лет и 13 лет, а у мальчиков - в 10 и 15 лет. Масса тела (m) от 8 до 16 лет также увеличивается, причем у девочек прирост массы тела имеет высокие значения в возрасте 10, 13, 16 лет, а у мальчиков - в 16 лет. Различия по полу в значениях массы тела обнаружены в 9 и 11 лет, причем в 9 лет девочки уступают мальчикам по массе, а в 11 лет – наоборот. Это подтверждается исследованиями, сообщающими, что мальчики растут интенсивнее, а девочки быстрее набирают массу тела (А.И. Клиорин, 1989; С.И. Русинова, 1989). Увеличение окружности грудной клетки (ОГК) наиболее интенсивно у девочек в 10 и 13 лет, у мальчиков же в 13 и 16 лет. Половые различия в окружности.
Целью нашей работы являлось исследование возрастных особенностей системы кровообращения.
Объектом исследования являются процессы роста и развития детского организма.
Предмет исследования развитие системы кровообращения в онтогенезе.
Задачи:
1. Исследовать состояние проблемы процессы роста и развития детского организма в аспекте системы кровообращения;
2. Проанализировать количественные и качественные изменения в системе кровообращения в ходе роста и развития детей.
Гипотеза: Исследование уровня изменений в системе кровообращения в ходе роста и развития детей способствует повышению педагогических знаний об организме учащихся.
Практическая значимость. Исследовательский материал может быть использован в работе учителя физической культуры и в ходе педагогической практики студентов обучающихся по специальности физическая культура.
ГЛАВА I ОБЗОР СИСТЕМЫ КРОВООБРАЩЕНИЯ
1.1 Общее понятие о системе кровообращения и ее функции
В 1628 году английский физиолог, анатом
и врач Уильям Гарвей (1578—1657 г.) опубликовал
свой труд «Анатомическое исследование
о движении сердца и крови у
животных», в котором впервые
в истории медицины экспериментально
показал, что кровь движется от желудочков
сердца по артериям и возвращается
к предсердиям по венам. Несомненно,
обстоятельством, которое более
других привело Уильяма Гарвея к
осознанию того, что кровь циркулирует,
явилось наличие в венах
Занимательно, что именно в год публикации революционного труда Гарвея (1628) родился Марчелло Мальпиги, который 50 лет спустя открыл капилляры — звено кровеносных сосудов, которое соединяет артерии и вены, — и таким образом завершил описание замкнутой сосудистой системы.
К системе кровообращения
относятся сердце, артерии, капилляры,
вены, лимфатические сосуды. Сердце
и сосуды обеспечивают непрерывное
движение крови в организме человека.
Благодаря автоматическому
Система кровообращения – это замкнутая система полостей сердца и кровеносных сосудов, которая обеспечивает циркуляцию крови, необходимую для выполнения кровью транспортных функций — доставки к тканям питательных веществ и кислорода и удаления продуктов обмена и углекислого газа. Кроме того, транспортируя гормоны, ферменты и другие вещества, кровь объединяет организм в единое целое, участвуя в осуществлении химической (гуморальной) регуляции его функций .
Говоря о системе
Система кровообращения основана на работе сердца, перекачивающего кровь со скоростью 11 м/с, то есть 40 км/ч.). Сокращения сердечной мышцы создают в жидкости т.н. избыточное давление, иначе говоря, напряжение, превышающее давление воздуха, который окружает наше тело [7, c.12-13].
Избыточное давление, названное
в медицине артериальным, измеряется
от условного нуля, в качестве которого
как раз и выступает
Круги кровообращения
Кровобращение образует два круга:
Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка сердца легочной артерией. Венозная кровь по легочной артерии приносится к капиллярам легких. В легких происходит обмен газов между венозной кровью капилляров и воздухом в альвеолах легких. От легких по четырем легочным венам уже артериальная кровь возвращается в левое предсердие, где малый круг кровообращения заканчивается. Из левого предсердия кровь попадает в левый желудочек, откуда начинается большой круг кровообращения.
Таким образом, функция малого круга кровообращения состоит в том, что здесь происходит превращение венозной крови в артериальную.
Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка сердца, откуда кровь поступает в аорту. Из аорты путь артериальной крови продолжается по артериям, которые по мере удаления от сердца ветвятся, и самые мелкие из них распадаются на капилляры, густой сетью пронизывающие весь организм. Через тонкие стенки капилляров кровь отдает питательные вещества и кислород в тканевую жидкость. Продукты жизнедеятельности клеток при этом из тканевой жидкости поступают в кровь. Из капилляров кровь поступает в мелкие вены, которые, сливаясь, образуют более крупные вены и впадают в верхнюю и нижнюю полые вены. Верхняя и нижняя полые вены приносят венозную кровь в правое предсердие, где заканчивается большой круг кровообращения. [10. c.15-16].
Таким образом, большой круг кровообращения обеспечивает все органы, ткани и клетки организма питательными веществами, гормонами, кислородом, а ненужные и ядовитые вещества, образованные в результате обмена веществ, из организма выводит.
1. 2 Физиология сердца и кровеносных сосудов
Сердце человека — полый мышечный орган. Сплошной вертикальной перегородкой сердце делится на две половины: левую и правую. Вторая перегородка, идущая в горизонтальном направлении, образует в сердце четыре полости: верхние полости—предсердия, нижние—желудочки. Масса сердца новорожденных в среднем равна 20 г. Масса сердца взрослого человека составляет 0,425—0,570 кг. Длина сердца у взрослого человека достигает 12—15см, поперечный размер 8—10 см, переднезадний 5—8 см. Масса и размеры сердца увеличиваются при некоторых заболеваниях (пороки сердца), а также у людей, длительное время занимающихся напряженным физическим трудом или спортом. [12. c.8-11].
Стенка сердца состоит из трех слоев: внутреннего, среднего и наружного. Внутренний слой представлен эндотелиальной оболочкой (эндокард ), которая выстилает внутреннюю поверхность сердца. Средний слой (миокард) состоит из поперечно-полосатой мышцы. Мускулатура предсердий отделена от мускулатуры желудочков соединительнотканной перегородкой, которая состоит из плотных фиброзных волокон — фиброзное кольцо. Мышечный слой предсердий развит значительно слабее, чем мышечный слой желудочков, что связано с особенностями функций, которые выполняет каждый отдел сердца. Наружная поверхность сердца покрыта серозной оболочкой (эпикард), которая является внутренним листком околосердечной сумки—перикарда. Под серозной оболочкой расположены наиболее крупные коронарные артерии и вены, которые обеспечивают кровоснабжение тканей сердца, а также большое скопление нервных клеток и нервных волокон, иннервирующих сердце.
Перикард и его значение. Перикард (сердечная сорочка) окружает сердце как мешок и обеспечивает его свободное движение. Перикард состоит из двух листков: внутреннего (эпикард) и наружного, обращенного в сторону органов грудной клетки. Между листками перикарда имеется щель, заполненная серозной жидкостью. Жидкость уменьшает трение листков перикарда. Перикард ограничивает растяжение сердца наполняющей его кровью и является опорой для коронарных сосудов.
В сердце различают два вида клапанов—атриовентрикулярные (предсердно-желудочковые) и полулунные. Атриовентрикулярные клапаны располагаются между предсердиями и соответствующими желудочками. Левое предсердие от левого желудочка отделяет двустворчатый клапан. На границе между правым предсердием и правым желудочком находится трехстворчатый клапан. Края клапанов соединены с папиллярными мышцами желудочков тонкими и прочными сухожильными нитями, которые провисают в их полость [6, C.14-16].
Полулунные клапаны отделяют аорту от левого желудочка и легочный ствол от правого желудочка. Каждый полулунный клапан состоит из трех створок (кармашки), в центре которых имеются утолщения — узелки. Эти узелки, прилегая, друг к другу, обеспечивают полную герметизацию при закрытии полулунных клапанов.
Сердечный цикл и его фазы. В деятельности сердца можно выделить две фазы: систола (сокращение) и диастола (расслабление). Систола предсердий слабее и короче систолы желудочков: в сердце человека она длится 0,1с, а систола желудочков – 0,3 с. диастола предсердий занимает 0,7с, а желудочков – 0,5 с. Общая пауза (одновременная диастола предсердий и желудочков) сердца длится 0,4 с. Весь сердечный цикл продолжается 0,8с. Длительность различных фаз сердечного цикла зависит от частоты сердечных сокращений. При более частых сердечных сокращений деятельность каждой фазы уменьшается, особенно диастолы.
Значение клапанного аппарата
в движении крови через камеры
сердца. Во время диастолы предсердий
атриовентрикулярные клапаны
Это способствует открытию полулунных клапанов, и кровь из желудочков поступает в соответствующие сосуды. Во время диастолы желудочков давление в них резко падает, что создает условия для обратного движения крови в сторону желудочков. При этом кровь заполняет кармашки полулунных клапанов и обусловливает их смыкание [7. C.29].
Таким образом, открытие и закрытие клапанов сердца связано с изменением величины давления в полостях сердца.
Сердечная мышца, как и
скелетная, обладает возбудимостью, способностью
проводить возбуждение и
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 и т. д.). 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—
Сократимость. Сократимость
сердечной мышцы имеет свои особенности.
Первыми сокращаются мышцы
Физиологическими
Рефрактерный период. В сердце в отличие от других возбудимых тканей имеется значительно выраженный и удлиненный рефрактерный период. Он характеризуется резким снижением возбудимости ткани в течение ее активности. Выделяют абсолютный и относительный рефрактерный период (р.п.). Во время абсолютного р.п. какой бы силы не наносили раздражения на сердечную мышцу, она не отвечает на него возбуждением и сокращением. Он соответствует по времени систоле и началу диастолы предсердий и желудочков. Во время относительного р.п. возбудимость сердечной мышцы постепенно возвращается к исходному уровню. В этот период мышца может ответить на раздражитель сильнее порогового. Он обнаруживается во время диастолы предсердий и желудочков.
Сокращение миокарда продолжается около 0.3 с, по времени примерно совпадает с рефрактерной фазой. Следовательно, в период сокращения сердце неспособно реагировать на раздражители. Сердечная мышца неспособна к тетаническому (длительному) сокращению и совершает свою работу по типу одиночного мышечного сокращения.
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.
В сердце различают рабочую мускулатуру, представленную поперечнополосатой мышцей, и атипическую, или специальную, ткань, в которой возникает и проводится возбуждение.
У человека атипическая ткань состоит из:
синоаурикулярного узла, располагающегося на задней стенке правого предсердия у места впадения полых вен;
атриовентрикулярного (предсердно-желудочкого ) узла находящегося в правом предсердии вблизи перегородки между предсердиями и желудочками;
пучка Гиса (председно-желудочковый
пучок), отходящего от атриовентрикулярного
узла одним стволом. Пучок Гиса, пройдя
через перегородку между
Синоаурикулярный узел является ведущим в деятельности сердца (водитель ритма), в нем возникают импульсы, определяющие частоту сокращений сердца. В норме атриовентрикулярный узел и пучок Гиса являются только передатчиками возбуждения из ведущего узла к сердечной мышце. Однако им присуща способность к автоматии, только выражена она в меньшей степени, чем у синоаурикулярного узла, и проявляется лишь в условиях патологии.
Атипическая ткань состоит из малодифференцированных мышечных волокон. В области синоаурикулярного узла обнаружено значительное количество нервных клеток, нервных волокон и их окончаний, которые здесь образуют нервную сеть. К узлам атипической ткани подходят нервные волокна от блуждающих и симпатических нервов.
Ритм сердца и факторы, влияющие на него. Ритм сердца, т. е. 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 [20, с.12-15].
На ритм сердца влияет также состояние коры головного мозга: при усилении торможения ритм сердца замедляется, при усилении возбудительного процесса стимулируется.
Ритм сердца может изменяться под влиянием гуморальных воздействий, в частности температуры крови, притекающей к сердцу. В опытах было показано, что местное раздражение теплом области правого предсердия (локализация ведущего узла) ведет к учащению ритма сердца при охлаждении этой области сердца наблюдается противоположный эффект. Местное раздражение теплом или холодом других участков сердца не отражается на частоте сердечных сокращений. Однако оно может изменить скорость проведения возбуждений по проводящей системе сердца и отразиться на силе сердёчных сокращений.
Частота сердечных сокращений у здорового человека находится в зависимости от возраста. Эти данные представлены в таблице.
Возраст, годы |
Количество сердечных сокращений в 1 мин |
Новорожденные |
120—140 |
До 5 лет |
130 |
5—10 |
100-110 |
10—15 |
88-100 |
15—60 |
74-80 |
68—72 |
64-70 |
Показатели сердечной деятельности. Показателями работы сердца являются систолический и минутный объем сердца.
Систолический, или ударный,
объем сердца —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
Минутный объем сердца —это количество крови, которое сердце выбрасывает в легочный ствол и аорту за 1 мин. Минутный объем сердца — это произведение величины систолического объема на частоту сердечных сокращений в 1 мин. В среднем минутный объем составляет 3-5 л.
Систолический и минутный объем сердца характеризует деятельность всего аппарата кровообращения.
1.3 Кровеносные сосуды
В сосудистой системе различают несколько видов сосудов: магистральные, резистивные, истинные капилляры, емкостные и шунтирующие.
Магистральные сосуды —это наиболее крупные артерии, в которых ритмически пульсирующий, изменчивый кровоток превращается в более равномерный и плавный. Кровь в них движется от сердца. Стенки этих сосудов содержат мало гладкомышечных элементов и много эластических волокон.
Резистивные сосуды (сосуды сопротивления) включают в себя прекапиллярные (мелкие артерии, артериолы) и посткапиллярные (венулы и мелкие вены) сосуды сопротивления.
Истинные капилляры (обменные
сосуды)— важнейший отдел
Емкостные сосуды —венозный отдел сердечно сосудистой системы. Их стенки тоньше и мягче стенок артерий, также имеют в просвете сосудов клапаны. Кровь в них движется от органов и тканей к сердцу. Емкостными эти сосуды называют потому, что они вмещают примерно 70—80% всей крови [6, c.12-13].
Шунтирующие сосуды - артериовенозные анастомозы, обеспечивающие прямую связь между мелкими артериями и венами в обход капиллярного ложа.
Кровеносные сосуды переносят кровь между сердцем и различными тканями и органами тела.
Существуют следующие типы кровеносных сосудов:
- артерии
- артериолы
- капилляры
- венулы и вены
Артерии и артериолы несут кровь от сердца. Вены и венулы доставляют кровь обратно в сердце.
Артерии – это трубки, по которым циркулирует кровь, выходящая из сердца и идущая к различным органам. Артерии имеют большой диаметр и толстые эластичные стенки, выдерживающие очень высокое давление крови.
Артерии состоят из трех оболочек:
• Внутренняя оболочка, или интима. Образована эндотелиальной тканью, обеспечивает легкое протекание крови.
• Средняя оболочка, или медиа. Состоит из гладкомышечных волокон, прочных и эластичных, позволяет изменять просвет артерии.
• Наружная оболочка, или адвентиция. Соединительно-тканная внешняя оболочка.
Трубки системы кровообращения не являются жесткими, поэтому их просвет, регулируемый вегетативной нервной системой, увеличивается или уменьшается благодаря гладким мышцам, из которых они состоят, в зависимости от физиологических потребностей каждого органа или от температуры окружающей среды.
В органах и тканях артерии постепенно переходят в сосуды меньшего просвета, превращаясь в капилляры.
Капилляры – это самые мелкие кровеносные сосуды (диаметром с волос), которые соединяют артериолы с венулами. Именно в капиллярах, благодаря их очень тонкой стенке состоящей только из одного слоя эпителиальных клеток, происходит обмен питательными и другими веществами (такими, как кислород и углекислый газ) между кровью и клетками различных тканей. В этом месте артериальные капилляры превращаются в венозные, а затем – в вены с большим просветом, вплоть до полых вен [3, c.19-20].
В зависимости от потребности в кислороде и других питательных веществах разные ткани имеют разное количество капилляров. Такие ткани, как мышцы, потребляют большое количество кислорода, и поэтому имеют густую сеть капилляров. С другой стороны, ткани с медленным обменом веществ (такие, как эпидермис и роговица) вообще не имеют капилляров. Тело человека имеет очень много капилляров: если бы их можно было расплести и вытянуть в одну линию, то ее длина составила бы от 40 000 до 100 000 км! [12,20].
Капилляры постепенно превращаются
в трубки с большим просветом
– вены, которые переносят кровь
от различных органов к
Их структура сходна со строением артерий,
они также состоят из трех тканевых оболочек,
но средняя оболочка более тонкая, поэтому
вены более мягкие и хрупкие и менее эластичные.
Большие вены имеют внутри
маленькие клапаны, регулирующие направление
тока крови и препятствующие ее обратному
ходу.
Единственные вены, несущие артериальную
кровь к сердцу, - это легочные; они берут
начало в легких и, следовательно, транспортируют
кровь, обогащенную кислородом. Остальные
вены идут параллельно артериям и несут
венозную кровь.
От сердца отходят две
артерии: легочная артерия и аорта.
Легочные артерии и вены – сообщают сердце
с легкими, участвуют в процессе обогащения
крови кислородом.
Аорта – наиболее крупная артерия организма. Разветвляясь, кровоснабжает все органы и ткани.
Брыжеечные артерии – делятся на верхнюю и нижнюю. Начинаются у аорты и кровоснабжают желудочно-кишечный тракт.
Венечные артерии, берущие начало у восходящей аорты, располагаются в виде кольца вокруг сердечных борозд, кровоснабжая мышцу сердца во время диастолы.
Подключичные артерии
– две артерии с
Селезенка – орган – «кладбище эритроцитов». Функционирует как депо крови.

- Возрастные особенности совершенствования двигательных способностей
- Возрастные особенности современных школьников
- Возрастные особенности современных школьников как фактор совершенствования педагогического процесса
- Возрастные особенности суицидального поведения
- Возрастные особенности суицидального поведения
- Возрастные особенности формирования свойств внимания
- Возрастные особенности формирования свойств внимания
- Возрастные особенности пищеварительной системы
- Возрастные особенности подростков
- Возрастные особенности понятия о любви
- Возрастные особенности психики человека
- Возрастные особенности развития силы
- Возрастные особенности ребенка 2-3 лет
- Возрастные особенности ребёнка младенческого возраста