Влияние трудовой деятельности на сердечно – сосудистую систему

Когда тело находится в  вертикальном положении, систолический  объем крови увеличивается почти  вдвое по сравнению с показателем  в состоянии покоя, достигая максимальных значений при мышечной деятельности. Например, у физически активных, но нетренированных людей, он увеличивается от 50-60 мл в состоянии покоя до 100-120 мл при максимальной нагрузке. У отлично подготовленных спортсменов, занимающихся видами спорта, требующими проявления выносливости, показатель систолического объема может повышаться от 80-110 мл в состоянии покоя до 160-200 мл при максимальной нагрузке. При выполнении упражнения в положении супинации (например, плавание) систолический объем также увеличивается, но не столь выражено - на 20-40%. Почему существует такое различие, обусловленное разными положениями тела?

Когда тело находится в  положении супинации, кровь не скапливается в нижних конечностях. Она быстрее возвращается в сердце, что и обусловливает более высокие показатели систолического объема в состоянии покоя в горизонтальном положении (супинация). Поэтому увеличение систолического объема при максимальной нагрузке не столь велико при горизонтальном положении тела по сравнению с вертикальным. Интересно, что максимальный показатель систолического объема, который может быть достигнут при выполнении упражнения в вертикальном положении, лишь ненамного превышает показатель в горизонтальном положении. Увеличение систолического объема при низкой или средней интенсивности работы в основном направлено на компенсирование силы тяжести.

Деятельность сердца усиливается  увеличением частоты сокращений сердца за единицу времени, т.е. увеличением  пульса, а также путем увеличения ударного объема сердца. Ударный объем - количество крови, выталкивается в сосуды за одно сокращение. В состоянии покоя частота пульса у человека составляет 60-80 ударов в минуту, ударный объем - 50-80 мл, а минутный объем крови - 5-6 л. Во время интенсивной работы частота пульса может возрастать до 180-240 ударов в минуту, ударный объем крови - до 100-150 мл, а минутный объем - до 20-30 л. Доказано, что превышение частоты пульса при работе более 150-190 ударов в минуту малоэффективно, поскольку при этом уменьшается ударный объем.

КРОВОТОК.

При переходе от состояния  покоя к выполнению физической нагрузки структура кровотока заметно изменяется. 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.

С началом упражнения активные скелетные мышцы начинают испытывать возрастающую потребность в кровотоке, которая удовлетворяется путем  общей симпатической стимуляции сосудов тех участков, в которые  кровоток предстоит ограничить. 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.

На частоту пульса, кроме  мышечных усилий, влияют уровень эмоциональных  реакций, рабочая поза, температура  окружающей среды. Так, в рабочей  позе стоя частота пульса работника  может быть на 10-15 ударов в минуту больше, чем в позе сидя (80-90 вместо 70-75). При температуре 25-30 ° С частота  пульса также возрастает на 10-15 ударов в минуту.

При тяжелой физической работе, особенно в неблагоприятных условиях теплового перегрева, частота пульса у работника может достигать 150 ударов в минуту. 140-160 ударов в минуту может достигать частота пульса в работников, выполняющих напряженную нефизическую работу. При узколокальных работах, выполняемых кистью одной руки, а затраты энергии малы, учащение пульса бывает очень незначительным. Это обусловлено тем, что в этих условиях не работает большая часть мышц, а двигательный аппарат фиксируется в определенной позе, что уменьшает кровоток. Исследованиями также было установлено, что при сидячей локальной однообразной работе пульс у работников замедлялся в течение рабочей изменения в среднем на 6-12 ударов в минуту. Причинами этого являются монотонии и низкий уровень двигательной активности.

Итак, в разных видах труда  наблюдаются как значительное увеличение частоты пульса при тяжелой работе, так и замедление его у работников, занятых сидячей локальной работой. Вместе с тем, при нефизического труда для многих профессий отмечается учащение пульса у работников, обусловленное эмоциональными факторами.

Среднесменные частота пульса в работников не должна превышать 100 ударов в минуту. Аналогично энергетической стоимости выполняемой работы можно  говорить о ее пульсовую стоимость. Последнее выражается суммой сокращений сердца сверх уровня покоя за весь период работы. Физиологическими исследованиями установлено, что при выполнении работы с кислородным запросом 1-4 л / мин рост потребления кислорода на 30 мл / мин увеличивает пульс на один удар.

Сердечно - сосудистый сдвиг.

При продолжительной нагрузке, а также выполнении работы в условиях повышенной температуры воздуха объем крови понижается вследствие потери организмом жидкости, обусловленной потением и общим перемещением жидкости из крови в ткани. Это - отек. При постепенном снижении общего объема крови по мере увеличения продолжительности нагрузки и перемещении большего количества крови к периферии с целью охлаждения давления сердечного наполнения снижается. Это уменьшает венозный возврат в правую часть сердца, что, в свою очередь, снижает систолический объем. Пониженный систолический объем компенсируется увеличением ЧСС, направленным на сохранение величины сердечного выброса.

Эти изменения представляют собой так называемый сердечно - сосудистый сдвиг, позволяющий продолжать упражнения низкой или средней интенсивности. Вместе с тем организм неспособен полностью компенсировать пониженный систолический объем при высоких интенсивностях физической нагрузки, так как максимальная ЧСС достигается ранее, тем самым ограничивая максимальную мышечную деятельность.

АРТЕРИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ.

При физических нагрузках, требующих  проявление выносливости, систолическое давление крови повышается пропорционально увеличению интенсивности нагрузки.

Повышенное систолическое  давление крови - результат увеличенного сердечного выброса, который сопровождает увеличение интенсивности работы. Оно обеспечивает быстрое перемещение крови по сосудам. Кроме того, артериальное давление крови обусловливает  количество жидкости, выходящей из капилляров в ткани, транспортируя необходимые питательные вещества. Таким образом, повышенное систолическое давление способствует осуществлению оптимального процесса транспорта.

Во время мышечной деятельности, требующей проявления выносливости, диастолическое давление практически  не изменяется, независимо от интенсивности  нагрузки.

Диастолическое давление отражает давление в артериях во время "отдыха" сердца. Ни одно из изменений, которые мы рассматривали, не влияет в значительной степени на это давление, поэтому нет причин ожидать его увеличения.

Артериальное давление достигает  стабильных показателей во время  субмаксимальной нагрузки, требующей проявления выносливости, постоянной интенсивности. С увеличением интенсивности нагрузки систолическое давление также возрастает. При продолжительной нагрузке постоянной интенсивности систолическое давление может постепенно снижаться, однако диастолическое давление остается неизменным.

При нагрузках на верхнюю  часть тела, требующих высокой  интенсивности, реакция давления крови  еще более очевидна. По-видимому, это обусловлено меньшей мышечной массой и меньшим количеством сосудов в верхней части тела по сравнению с нижней. Такое различие обусловливает большее сопротивление кровотоку и, следовательно, повышенное давление крови, направленное на преодоление сопротивления.

Различия в реакции  систолического давления крови между  верхней и нижней частями тела имеют особое значение для сердца. Утилизация кислорода миокардом  и кровоток в миокарде непосредственно  связаны с произведением ЧСС  и систолического давления крови. При выполнении статических, динамических силовых упражнений или упражнений для верхней части тела двойное произведение возрастает, свидетельствуя об увеличении нагрузки на сердце.

В органах, не участвующих  в работе, сосуды сужаются и кровоснабжение уменьшается. Так, если в состоянии  покоя до скелетных мышц поступает 25% крови, то при легкой работе - 45%, а при очень тяжелой - до 88%. Кровоснабжения сердца при тяжелой работе увеличивается в четыре раза по сравнению с состоянием покоя. Увеличение кровоснабжения в работающих мышцах сопровождается не только увеличением количества раскрытия в них капилляров, но и уменьшением противодействия движению крови. Однако последнее не полностью соответствует увеличению кровопотоку, что приводит к повышению в процессе труда артериального давления. Артериальное кровяное давление характеризуется максимальным (систолическим) и минимальным (диастолическое) давлением. У здоровых работоспособных людей минимальное давление при работе мало меняется - уменьшается или увеличивается на 5-15 мм рт. Максимальное давление повышается до 150 и даже 200 мм рт.ст.

Объем плазмы.

С началом мышечной деятельности почти мгновенно наблюдается  переход плазмы крови в интерстициальное пространство. Повышение давления крови  вызывает увеличение гидростатического давления в капиллярах. Поэтому увеличение давления крови выталкивает жидкость из сосуда в межклеточное пространство. Кроме того, вследствие аккумуляции продуктов распада в активной мышце увеличивается внутримышечное осмотическое давление, притягивая жидкость к мышце.

Если интенсивность нагрузки или факторы окружающей среды  вызывают потение, можно ожидать дополнительных потерь объема плазмы. Главный источник жидкости для образования пота - интерстициальная жидкость, количество которой уменьшается по мере продолжения процесса потения.

При нагрузке продолжительностью несколько минут изменения количества жидкости, а также терморегуляция практически не оказывает никакого влияния, однако при увеличении продолжительности нагрузки их значение для обеспечения эффективной деятельности повышается.

Физиологическими исследованиями установлены следующие типы реакций  сердечно-сосудистой системы на нагрузку:

1. нормотоничний - одновременно с увеличением пульса увеличивается пульсовое давление за счет выразительного повышение систолического и умеренного снижения диастолического артериального давления;
2. гипертонический - резкое повышение (200 мм рт.ст. и более) систолического давления сопровождается значительным увеличением частоты пульса, неизменностью или повышением диастолического артериального давления;
3. гипотонический (астенический) - незначительное увеличение систолического артериального давления при значительном возрастании частоты пульса. Диастолическое артериальное давление повышается, что приводит неизменность, а часто и уменьшение пульсового давления;
4. дистонические - значительный рост систолического артериального давления при уменьшении диастолического, что обусловливает резкое увеличение пульсового давления;
5. ступенчатая реакция - непосредственно после нагрузки систолическое давление меньше, чем на второй и третьей минутах восстановительного периода, диастолическое давление снижается, а частота пульса увеличивается. Наиболее благоприятной является нормотонична реакция организма, при которой отмечается короткий восстановительный период.

Другие типы реакций свидетельствуют  об ухудшении функционального состояния сердечно-сосудистой системы и нарушение механизма регуляции кровообращения, а восстановительный период длительный и замедлен. Неблагоприятными реакциями считают снижение после нагрузки систолического давления при различных вариаций в изменениях диастолического давления, а также одновременное повышение систолического и диастолического артериального давления.

3. Нарушение функций сердечно – сосудистой системы под воздействием производственных факторов

При различных производственных факторах развиваются следующие  болезни сердечно - сосудистой системой:

При чрезмерной вибрации:

1. Разрыв капилляров;

2. Точечные кровоизлияния;

3. Перебои в работе сердца в следствии чего развивается:

" аритмия (-нарушения сердечного ритма или нарушения темпа сердечных сокращений, возникающие в результате различных функциональных или органических поражений проводниковой системы и сердечной мышцы. Аритмии могут выражаться не только в изменении ритма, но и в нарушении темпа сердечных сокращений);