Перераспределение крови во время физической нагрузки

При переходе от состояния покоя к выполнению физической нагрузки структура кровотока заметно изменяется (Рис.7). Под воздействием симпатической нервной системы кровь отводится из участков, где ее наличие необязательно, и направляется в участки, принимающие активное участие в выполнении упражнения. В состоянии покоя сердечный выброс в мышцах составляет всего 15 — 20 %, а при интенсивных физических нагрузках — 80 — 85 %. Кровоток в мышцах увеличивается главным образом за счет уменьшения кровоснабжения почек, печени, желудка и кишечника..

По мере повышения температуры тела вследствие выполнения упражнения либо высокой температуры воздуха значительно большее количество крови направляется к коже, чтобы перенести тепло из глубины тела к периферии, откуда тепло выделяется во внешнюю среду. Увеличение кожного кровотока означает, что кровоснабжение мышц снижено. Этим, кстати, объясняются более низкие результаты в большинстве видов спорта, требующих проявления выносливости в жаркую погоду.

Рассматривая перераспределение кровотока по телу, следует помнить, что все механизмы данного процесса функционируют вместе. Чтобы проиллюстрировать это, рассмотрим, что происходит с кровотоком во время физической нагрузки, обратив внимание на потребности скелетных мышц.

С началом упражнения активные скелетные мышцы начинают испытывать возрастающую потребность в кровотоке, которая удовлетворяется путем обшей симпатической стимуляции сосудов тех участков, в которых кровоток предстоит ограничить (например, в почках и пищеварительной системе). Сосуды в этих участках суживаются и кровоток направляется к скелетным мышцам, испытывающим потребность в дополнительном количестве крови. В скелетных мышцах симпатическая стимуляция суживающих стенок сосудов волокон ослабевает, а симпатическая стимуляция сосудорасширяющих волокон увеличивается. Таким образом, сосуды расширяются и в активные мышцы поступает дополнительное количество крови.

Во время физической нагрузки также усиливается метаболизм мышечных тканей, вследствие чего накапливаются продукты метаболического распада. Повышенный метаболизм вызывает увеличение кислотности, [С0₂] и температуры в мышечной ткани. Эти локальные изменения обусловливают расширение сосудов путем ауторегуляции, увеличивая кровоток в локальных капиллярах. Ауторегуляция также вызывается низким парциальным давлением кислорода ( ) в тканях (повышенная потребность в кислороде), мышечным сокращением и, возможно, другими вазоактив-ными веществами, выделяющимися вследствие сокращения.

Регуляция температуры тела осуществляется подобным образом. При значительной нагрузке (и даже в состоянии покоя при повышенной температуре окружающей среды) тепло накапливается в организме и его необходимо вывести. С этой целью кровь перенаправляется, "сбрасывается" к поверхности кожи вследствие пониженной симпатической стимуляции в этих участках, вызывающей расширение поверхностных сосудов. Это обеспечивает отдачу тепла, поскольку тепло из глубины тела переносится с кровью ближе к поверхности. Таким образом поддерживается постоянная температура тела. Наоборот, в условиях пониженной температуры окружающей среды организм сохраняет тепло, увеличивая симпатическую стимуляцию сосудов кожи и заставляя их сужаться, чтобы направить кровь от холодной кожи.

Во время нагрузки происходят многочисленные изменения в сердечно-сосудистой системе. Все они направлены на выполнение одного задания: позволить системе удовлетворить возросшие потребности, обеспечив максимальную эффективность ее функционирования. Чтобы лучше понять происходящие изменения, нам необходимо более внимательно рассмотреть определенные функции сердечно-сосудистой системы. Мы изучим изменения всех компонентов системы, обратив особое внимание на

• частоту сердечных сокращений;

• систолический объем крови;

• сердечный выброс;

• кровоток;

• артериальное давление;

• кровь.