Влияние физических упражнений на дыхательную систему человека

3. Механизм  влияния физических упражнений на основные компоненты дыхательной системы (легкие, дыхательную мускулатуру)

Между дыхательной  системой и аппаратом движения существует тесная физиологическая и функциональная связь. Мышечная деятельность — главный  фактор, изменяющий функционирование органов дыхания в нормальных условиях. Каждое движение возбуждает функцию дыхания. К тому же возможно произвольное регулирование дыхания.

В патологических условиях физическими упражнениями можно широко и точно воздействовать на функцию дыхания: в одних случаях  улучшить приспособительные реакции, в других — нормализовать нарушенные функции.

Повышая интенсивность  протекания всех физиологических процессов  в организме, в том числе вентиляции и газообмена, физические упражнения оказывают общеоздоровительное  действие при заболеваниях органов  дыхания. Создается оптимальный  фон для использования других механизмов лечебного действия, и  активизируются защитные силы организма.

Под влиянием систематически выполняемых физических упражнений улучшается крово- и лимфообращение в легких и плевре. Также физические упражнения предупреждают ряд осложнений, которые могут развиваться в легких и в плевральной полости (спайки, абсцессы, эмфизема, склероз), вторичные деформации грудной клетки.

При любом заболевании  дыхательного аппарата, вызывающем расстройства функции дыхания, в порядке приспособления организма формируются самопроизвольные компенсации, которые могут закрепляться и автоматизироваться. Одной из наиболее распространенных реакций компенсаторных реакций при недостаточности  дыхания является одышка с частым и поверхностным дыханием. Применяя дыхательные упражнения с произвольным урежением и углублением дыхания, удается обеспечить более рациональную компенсацию.

Физические упражнения, подобранные в соответствии с  состоянием больного, способствуют увеличению дыхательной поверхности легких-за счет включения в работу дополнительных альвеол. При выполнении физических упражнений мобилизуются вспомогательные  механизмы кровообращения, повышается утилизация кислорода тканями, что  помогает борьбе с гипоксией. Для  формирования компенсаций при заболеваниях с необратимыми изменениями в аппарате дыхания необходимо активно применять упражнения, направленные на усиление отдельных фаз дыхания, тренировку диафрагмального дыхания, укрепление дыхательной мускулатуры, увеличение подвижности грудной клетки.

Специально подобранные  исходные положения дают возможность  резко улучшить дренажную функцию  и способствуют удалению из бронхов  и альвеол патологического содержания (слизи, гноя, продуктов распада ткани).

Благодаря физическим упражнениям нормализуется функция  внешнего дыхания. В основе этого  механизма лежит перестройка  патологически измененной регуляции  дыхания. За счет произвольного управления всеми доступными компонентами дыхательного акта достигается полное равномерное  дыхание, должное соотношение фаз  вдоха и выхода с акцентом на выдохе, необходимая глубина (уровень) дыхания, полноценное расправление легких, и  возможно равномерная их вентиляция. В процессе систематической тренировки полноценный дыхательный акт  закрепляется по механизму образования  условных рефлексов. Постепенным увеличением  дозировки общеразвивающих упражнений достигается восстановление функции  дыхания на уровне, необходимом для  выполнения мышечной работы. 
 
 

4. Сравнительный анализ основных показателей работы легких занимающегося физическими  упражнениями и практически здорового  человека

Пневмотонометрический показатель (ПТП, мм pm.cm.) дает возможность оценить силу дыхательной мускулатуры, которая является основой процесса вентиляции. ПТП снижается при гиподинамии, при длительных перерывах между тренировками, при переутомлении и др. Исследование проводится пневмотонометром В.И. Дубровского и И.И. Дерябина. Исследуемый производит выдох (или вдох) в мундштук аппарата. В норме у здоровых лиц ПТП в среднем составляет — у мужчин на выдохе 328±17,4 мм рт.ст., на вдохе — 227+4,1 мм рт.ст., у женщин, соответственно, — 246±1,8 и 200±7,0 мм рт.ст. При заболеваниях легких, гиподинамии, переутомлении эти показатели снижаются.

При физических нагрузках, особенно в циклических  видах спорта (лыжные гонки, марафонский  бег, гребля академическая и др.), дыхательная мускулатура является лимитирующим фактором. Общая емкость легких во время нагрузки может несколько уменьшаться из-за увеличения внутриторакального объема крови. В состоянии покоя дыхательный объем (ДО) составляет 10-15% жизненной емкости легких (ЖЕЛ) (450-600 мл), при физической нагрузке может достигать 50% ЖЕЛ. ЖЕЛ в значительной степени зависит от возраста, пола, роста, окружности грудной клетки физического развития. Так, у детей 8 лет она находится в пределах 1100—1700 мл, 9 лет —1130—2200 мл, 10 лет — 1360—2300мл и 11 лет— 1480—2700 мл, в то время как у взрослых мужчин она достигает 3-5л.

В покое человек  дышит с частотой 12—16 раз в 1 мин  и глубиной 15—20% ЖЕЛ, в результате чего через легкие проходит 3—8 л  воздуха. У детей частота дыхания  несколько больше, чем у взрослых, при этом чем меньше возраст ребенка, тем чаще у него дыхание. При напряженной физической деятельности аппарат внешнего дыхания может повышать свою производительность в 10—15 раз. При этом увеличивается легочная вентиляция, которая повышается как за счет частоты дыхания (до 60 раз в 1 мин), так и за счет ее глубины (35—40% ЖЕЛ). Занятия физической культурой способствуют развитию дыхательного аппарата. У юных спортсменов, как правило, выше ЖЕЛ, и они могут провентилировать большее количество воздуха через легкие в единицу времени, чем их сверстники, не занимающиеся спортом. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Функциональные  пробы для исследования дыхательной  системы при самостоятельных  занятиях физической культурой

Функциональная  проба – неотъемлемая часть комплексной  методики врачебного контроля лиц, занимающихся физической культурой и спортом. Применение таких проб необходимо для  полной характеристики функционального  состояния организма занимающегося  и его тренированности.

Результаты функциональных проб оцениваются в сопоставлении  с другими данными врачебного контроля. Нередко неблагоприятные  реакции на нагрузку при проведении функциональной пробы являются наиболее ранним признаком ухудшения функционального состояния, связанного с заболеванием, переутомлением, перетренированностью.

Приводим наиболее часто встречающиеся функциональные пробы, используемые в спортивной практике, а также пробы, которые можно  использовать при самостоятельных  занятиях физической культурой.

Функциональные  пробы позволяют получить информацию о функциональном состоянии органов  дыхания. С этой целью применяют  спирометрию, ультразвуковое исследование, определение минутного и ударного объемов и другие методы исследования. Спирометрия - измерение жизненной  емкости легких и других легочных объемов при помощи спирометра. Спирометрия  позволяет оценить состояние  внешнего дыхания.

Функциональная  проба Розенталя позволяет судить о функциональных возможностях дыхательной  мускулатуры. Проба проводится на спирометре, где у обследуемого 4-5 раз подряд с интервалом в 10-15 с. определяют ЖЕЛ. В норме получают одинаковые показатели. Снижение ЖЕЛ на протяжении исследования указывает на утомляемость дыхательных  мышц.

Проба Вотчала-Тиффно - функциональная проба для оценки трахеобронхиальной проходимости путем измерения объема воздуха, выдыхаемого в первую секунду форсированного выдоха после максимального вдоха, и вычисление его процентного отношения к фактической жизненной емкости легких (норма - 70-80 %). Пробу проводят при обструктивных заболеваниях бронхов и легких. Коэффициент использования кислорода - процентное отношение доли кислорода, используемой тканями, к общему содержанию его в артериальной крови. Является важным показателем, характеризующим процессы диффузии через альвеолярно-капиллярные мембраны (норма 40 %). Кроме того, по специальным показаниям проводят бронхоспирографию (изучение вентиляции одного легкого, изолированного путем интубации бронха); тест с блокадой легочной артерии и измерением давления в ней (повышение давления в легочной артерии выше 40 мм рт. ст. свидетельствует о невозможности пневмоэктомии из-за развития после операции гипертензии в легочной артерии).

Функциональные  пробы на задержку дыхания - функциональная нагрузка с задержкой дыхания  после вдоха (проба Штанге) или  после выдоха (проба Генчи), измеряется время задержки в секундах. Проба Штанге позволяет оценить устойчивость организма человека к смешанной гиперкапнии и гипоксии, отражающую общее состояние кислородообеспечивающих систем организма при выполнении задержки дыхания на фоне глубокого вдоха, а проба Генчи – на фоне глубоко выдоха. Используются для суждения о кислородном обеспечении организма и оценки общего уровня тренированности человека.

Оборудование: секундомер.

Проба Штанге. После 2-3 глубоких вдохов-выдохов человека просят задержать дыхание на глубоком вдохе на максимально возможное  для него время.

После проведения первой пробы необходим отдых 2-3 минуты.

Проба Генчи. После 2-3 глубоких вдохов-выдохов человека просят глубоко выдохнуть и задержать дыхание на максимально возможное для него время.

Оценка результатов  тестирования проводится на основании  следующих таблиц. Хорошие и отличные оценки соответствуют высоким функциональным резервам системы кислородообеспечения человека.

Таблица 1. Оценка проб с задержкой дыхания на вдохе и выдохе

 

Таблица 2. Оценка общего состояния обследуемого по параметру  пробы Штанге

 
 
 
 
 
 
 
 
 

6. Применение  функциональной пробы на личном примере

Я на личном примере  применил функциональные пробы: проба  Штанге и проба Генчи.

Проба Штанге: я  задержал дыхание после глубокого  вдоха на 1,2 мин., что соответствует  здоровому человеку.

Проба Генчи: я задержал дыхание после выдоха на 26 сек., что соответствует здоровому человеку. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

7. Заключение

Значение физических упражнений для развития и укрепления дыхательной системы очень значимы, в покое человек дышит с  частотой 12—16 раз в 1 мин и глубиной 15—20% ЖЕЛ, в результате чего через  легкие проходит 3—8 л воздуха. У  детей частота дыхания несколько  больше, чем у взрослых, при этом чем меньше возраст ребенка, тем чаще у него дыхание. При напряженной физической деятельности аппарат внешнего дыхания может повышать свою производительность в 10—15 раз. При этом увеличивается легочная вентиляция, которая повышается как за счет частоты дыхания (до 60 раз в 1 мин), так и за счет ее глубины (35—40% ЖЕЛ). Занятия физической культурой способствуют развитию дыхательного аппарата. У юных спортсменов, как правило, выше ЖЕЛ, и они могут провентилировать большее количество воздуха через легкие в единицу времени, чем их сверстники, не занимающиеся спортом.

Из всего вышесказанного и осмыслив роль дыхательной системы  в нашей жизни можно сделать  вывод о ее важности в нашем  существовании.

От процесса дыхания зависят все процессы жизнедеятельности организма. Болезни  дыхательной системы очень опасны и требуют серьезного подхода  и по возможности полного выздоровления  больного. Запускание таких болезней может привести к тяжелым последствиям вплоть до летального исхода.