Tidak ada yang membuktikan kesehatan manusia lebih andal daripada indikator sistem kardiorespirasi. Seperti yang bisa Anda tebak dari namanya, kita akan berbicara tentang hubungan antara sistem peredaran darah dan pernapasan dalam tubuh kita, fungsi dan tujuannya.
Peran apa yang dilakukan
Bahkan aktivitas fisik minimal tidak mungkin tanpa mekanisme transportasi terkoordinasi oksigen ke jantung dan otak. Jika penyakit kardiovaskular dicurigai, pasien dirujuk untuk prosedur diagnostik, yang hasilnya akan memberikan gambaran objektif tentang keadaan sistem kardiorespirasi. Perubahan spesifik di dalamnya menyebabkan kerusakan seluruh organisme. Menurut beberapa data, jumlah orang yang menderita penyakit jantung, pembuluh darah, dan paru-paru di Rusia hampir 20 juta orang, di mana lebih dari satu juta adalah anak-anak di bawah 15 tahun.
Prevalensi patologi sistem kardiovaskular mewajibkan masyarakat modern untuk mempelajari patogenesis dan etiologinya, oleh karena itu, penilaiankapasitas aerobik tubuh adalah suatu keharusan. Sistem kardiorespirasi adalah kompleks yang terdiri dari dua sistem yang berbeda, tetapi pada saat yang sama saling berhubungan. Untuk memahami bagaimana proses utama aktivitas vital tubuh berlangsung, pertimbangkan struktur dan prinsip operasi masing-masing.
Sistem kardiovaskular
Berkat operasinya yang konstan dan tidak terputus, sirkulasi darah ke seluruh tubuh terjamin. Dalam struktur sistem kardiovaskular, elemen utamanya adalah jantung - sejenis pompa yang memompa darah, dan pembuluh darah - tabung berongga tempat darah diangkut. Selain darah, aliran getah bening juga penting, yang secara kondisional dianggap sebagai bagian dari sistem vaskular.
Nutrisi setiap sel dengan oksigen dan aliran proses metabolisme tergantung pada keadaan sistem kardiorespirasi. Berinteraksi dengan sistem internal tubuh, jantung dan pembuluh darah segera merespon setiap perubahan kondisi lingkungan internal untuk memastikan efisiensi kerja mereka secara maksimal.
Bahkan selama tidur dan istirahat, sistem kardiorespirasi tidak berhenti bekerja, terus memenuhi kebutuhan jaringan akan oksigen. Jantung, pembuluh darah, dan paru-paru memiliki tujuan yang beragam. Mengapa kita membutuhkan sistem kardiorespirasi? Ia melakukan fungsi-fungsi berikut:
- tukar;
- ekskresi;
- homeostatik;
- transportasi;
- pelindung.
Kardiovaskularsistem memberikan oksigen dan nutrisi ke setiap sel dalam tubuh, menghilangkan karbon dioksida dan produk akhir metabolisme darinya. Darah yang mengalir melalui arteri, vena, dan kapiler mengantarkan hormon dari kelenjar endokrin ke reseptor akhir mereka, terlibat dalam mempertahankan rezim suhu yang stabil dan mengontrol pH tubuh. Ini adalah sistem kardiovaskular yang membantu mencegah dehidrasi dan penyakit menular.
Bagaimana proses kardiorespirasi
Banyak karya ilmuwan dikhususkan untuk mempelajari metode untuk mempelajari keadaan sistem kardiorespirasi. Pekerjaan mandiri juga dilakukan oleh mahasiswa dari profil universitas kedokteran yang relevan. Semua perkembangan ini sangat penting. Berkat kerja penelitian, diketahui apa itu sistem kardiorespirasi dan proses apa yang terjadi di dalamnya.
Jantung manusia terdiri dari dua atrium, yang bertindak sebagai ruang penerima, dan dua ventrikel yang memompa darah. Jantung sebagai pompa meningkatkan sirkulasi darah tanpa henti melalui pembuluh besar dan kecil, yang merupakan struktur sistem peredaran darah. Darah yang mengalir di kapiler tidak hanya mengangkut oksigen dan nutrisi ke organ dan jaringan internal, tetapi juga mengumpulkan produk metabolisme mereka. Dengan mereka dia kembali ke hatinya. Darah seperti itu disebut terdeoksigenasi.
Jaringan cair masuk ke atrium kanan melalui vena cava superior dan inferior. Darah dikirim dari atrium kanan ke kananventrikel, di mana ia dipompa melalui katup terbuka ke arteri pulmonalis, dan dari sana langsung ke paru-paru kanan dan kiri. Sisi kanan jantung bertanggung jawab atas bagian paru dari sirkulasi darah, oleh karena itu ia mengirimkan darah yang telah melewati seluruh tubuh ke organ pernapasan untuk reoksigenasi berikutnya. Segera setelah paru-paru diisi dengan oksigen, darah yang diperkaya keluar melalui vena pulmonalis dan kembali ke atrium kiri. Darah beroksigen masuk ke sini, yang memasok oksigen ke semua jaringan dan organ, mengalir dari katup mitral kiri atrioventrikular yang terbuka ke ventrikel kiri dan aorta, dan kemudian ke seluruh jaringan tubuh.
Ventilasi alami - apa itu?
Proses masuk dan keluarnya udara dari paru-paru disebut pernapasan. Ventilasi anatomi disediakan oleh dua tahap - inhalasi dan pernafasan. Udara memasuki paru-paru melalui hidung; mulut digunakan ketika kebutuhan akan udara melebihi jumlah yang dapat dibawa ke paru-paru melalui hidung. Selain itu, bernapas melalui hidung lebih tepat dan lebih bermanfaat, karena udara yang melewati konka hidung dihangatkan dan dibersihkan dari debu, alergen, virus, dan bakteri yang disimpan oleh epitel silia dan selaput lendir nasofaring.. Pernapasan mulut tidak memberikan penyaringan menyeluruh yang sama dari campuran udara yang masuk ke dalam tubuh, yang meningkatkan kemungkinan mengembangkan infeksi pernapasan.
Elemen terkecil dari sistem kardiorespirasi manusia adalah alveolus paru, bagian paru-paru tempat terjadinya pertukaran gas. Alveolus banyakunit pernapasan. Dari hidung dan mulut, udara bergerak ke arah mereka melalui faring, laring, trakea, bronkus dan bronkiolus.
Paru-paru tidak memiliki perlekatan pada tulang rusuk. Organ pernapasan tampaknya ditangguhkan karena rongga pleura menyelimuti paru-paru. Mereka mengandung lapisan tipis cairan pleura yang diperlukan untuk menghilangkan gesekan selama gerakan pernapasan. Selain itu, rongga pleura tidak hanya terhubung ke paru-paru, tetapi juga ke permukaan bagian dalam dada.
Apa yang terjadi saat Anda berolahraga
Permintaan oksigen otot meningkat tiba-tiba dengan peningkatan aktivitas, dengan latar belakang yang membutuhkan konsumsi nutrisi yang besar. Selain itu, ada percepatan proses metabolisme, yang mengarah pada peningkatan jumlah produk peluruhan. Aktivitas fisik yang berkepanjangan memicu peningkatan suhu tubuh, tingkat konsentrasi ion hidrogen dalam jaringan lunak dan darah, dan penurunan keasaman lingkungan internal.
Pengaturan pernapasan berperan besar dalam meningkatkan aktivitas fisik. Paling sering, perubahan tingkat aktivitas otot berdampak negatif pada keadaan sistem kardiorespirasi. Salah satu fenomena umum adalah sesak napas, yang dialami oleh orang-orang yang tidak memiliki latihan fisik yang baik. Peningkatan beban menyebabkan peningkatan tajam dalam konsentrasi karbon dioksida arteri dan tingkat ion H+ dalam darah. Sinyal tentang perubahan ini dikirim ke pusat pernapasan, menghasilkan peningkatan frekuensi dan kedalaman ventilasi.
Semua ditentukanperubahan spesifik dalam sistem kardiorespirasi membantu untuk mencapai tujuan utama memenuhi peningkatan kebutuhan fisik dan memastikan efisiensi maksimum fungsinya.
Kerja paru intensif
Untuk memastikan ventilasi paru yang baik dan transportasi gas, tubuh mengeluarkan banyak energi. Bagian utamanya digunakan oleh otot-otot pernapasan dalam proses ventilasi paru-paru. Jika seseorang tidak aktif, saat istirahat, hanya 2% dari total energi yang dikeluarkan yang digunakan oleh otot-otot pernapasan. Jika frekuensi inhalasi dan ekspirasi meningkat, konsumsi energi juga meningkat. Selama pekerjaan fisik yang intens, sistem pernapasan dapat menggunakan lebih dari 15% energi. Oksigen dibutuhkan oleh semua elemennya: septum diafragma, otot interkostal, dan perut.
Proses ventilasi alami paru-paru dilakukan dengan biaya energi yang tinggi, tetapi bahkan aktivitas fisik yang ekstrem tidak menyebabkan aliran masuk dan keluar udara yang sewenang-wenang. Ini adalah ventilasi sewenang-wenang maksimum. Ada pendapat bahwa ventilasi pulmonal merupakan faktor pembatas selama aktivitas fisik yang melelahkan pada atlet. Sistem kardiorespirasi, menurut para ahli, bekerja dengan kekuatan penuh, yang pada akhirnya menyebabkan pemborosan simpanan glikogen dan kelelahan otot-otot pernapasan. Perubahan ini terlihat selama sesi latihan yang panjang, lari multi-kilometer, dll.
Ilmuwan yang melakukan eksperimendengan tikus, sampai pada kesimpulan bahwa hewan pengerat yang tidak cukup "terlatih" selama aktivitas fisik yang intens menurunkan tingkat glikogen pada otot pernapasan. Dan terlepas dari kenyataan bahwa pada otot-otot tungkai belakang praktis tidak berubah, hewan uji mengembangkan sindrom kardiorespirasi, yang ditandai dengan takikardia, sesak napas parah, dan dalam kasus yang parah, edema paru.
Volume udara yang dihirup selama aktivitas fisik dapat meningkat beberapa kali, dan resistensi saluran napas tetap sama dengan karakteristik keadaan istirahat karena perluasan fisura laring dan bronkus. Darah yang memasuki sistem kardiovaskular tidak kehilangan tingkat saturasi oksigen bahkan dengan upaya maksimal. Dengan demikian, sistem kardiorespirasi mampu memenuhi kebutuhan pernapasan intensif selama aktivitas fisik baik jangka pendek maupun jangka panjang.
Perhatikan bahwa pengambilan oksigen yang berlebihan dapat menyebabkan beberapa masalah. Saluran udara yang menyempit secara abnormal atau gangguan patensi dapat menyebabkan perubahan spesifik pada sistem kardiorespirasi. Asma, misalnya, memicu penyempitan bronkiolus dan pembengkakan selaput lendir, yang pada akhirnya meningkatkan kekuatan resistensi ventilasi dan memicu sesak napas. Indikator yang mencirikan kinerja maksimum sistem kardiorespirasi adalah kondisi organ pernapasan yang memuaskan. Meskipun hubungan antara olahraga dan obstruksi jalan napasjalur didirikan sejak lama, dokter masih belum dapat menentukan mekanisme yang tepat untuk pengembangan serangan asma dengan latar belakang peningkatan aktivitas.
Denyut di lengan: berapa denyut yang dianggap normal?
Detak jantung adalah indikator paling sederhana dan sekaligus informatif yang diperhitungkan saat melakukan pemantauan kardiorespirasi. Semua orang tahu cara mengukur detak jantung - Anda perlu merasakan peluru di area pergelangan tangan atau arteri karotis dan menghitung jumlah detak per menit. Area ini mencerminkan jumlah pekerjaan yang dilakukan oleh jantung untuk memenuhi peningkatan kebutuhan tubuh.
Perbedaan kinerja antara seseorang saat istirahat dan seseorang selama beban kardiorespirasi terlihat jelas. Rata-rata, detak jantung adalah sekitar 60-80 denyut per menit. Menariknya, pada atlet, sistem kardiorespirasi saat istirahat menunjukkan hasil yang lebih sederhana. Denyut nadi mereka dapat mencapai 28-40 denyut, yang dianggap sebagai norma dan dijelaskan oleh pelatihan tingkat tinggi dan ketahanan fisik yang dikembangkan selama bertahun-tahun pelatihan. Pada orang yang lebih kecil kemungkinannya untuk mengalami stres kardiorespirasi yang intens, detak jantung bisa mencapai 90-100 denyut per menit.
Semakin bertambahnya usia, denyut nadi semakin berkurang. Faktor eksternal (misalnya, suhu tinggi, kekurangan oksigen, peningkatantekanan atmosfer, dll). Dengan latar belakang peningkatan intensitas kerja, denyut nadi menjadi lebih cepat. Jika tingkat aktivitas fisik terkendali (dapat diukur dengan berbagai perangkat), rumus khusus dapat digunakan untuk menghitung perkiraan jumlah oksigen yang dikonsumsi.
Menentukan intensitas persalinan dalam hal konsumsi oksigen tidak hanya akurat, tetapi juga paling tepat ketika memeriksa orang yang berbeda, atau orang yang sama, tetapi dalam keadaan yang berbeda. Denyut jantung maksimum meningkat sebanding dengan peningkatan intensitas kerja fisik hingga kerja berlebihan. Omong-omong, saat kondisi ini tercapai, detak jantung secara bertahap menjadi stabil.
Detak jantung maksimum dapat ditentukan dengan mempertimbangkan usia, karena semakin rendah seiring bertambahnya usia seseorang. Denyut jantung turun dengan kecepatan 1 denyut per tahun mulai usia 10-15 tahun. Pada saat yang sama, harus diingat bahwa indikator individu mungkin berbeda secara signifikan dari nilai rata-rata.
Sirkulasi saat berolahraga
Sistem kardiorespirasi adalah struktur kompleks di mana salah satu peran utama adalah sirkulasi darah. Ketika seseorang mulai berolahraga atau bekerja, aliran darahnya didistribusikan secara berbeda. Di bawah pengaruh sistem saraf simpatik, darah meninggalkan pembuluh-pembuluh yang keberadaannya tidak diperlukan saat ini, dan mengalir ke otot-otot yang secara aktif terlibat dalam pekerjaan. Pada orang yang istirahat, curah jantungdarah di otot hanya 15-20%, dan saat berolahraga bisa mencapai 85%. Pasokan darah ke jaringan otot meningkat karena penurunan suplai darah ke organ perut.
Jika terjadi perubahan suhu, jumlah darah yang dominan diarahkan ke kulit. Ini juga diurus oleh sistem saraf simpatik. Tujuan redistribusi adalah untuk menggantikan panas yang dilepaskan ke lingkungan eksternal dengan mengirimkannya dari kedalaman tubuh ke perifer. Pada saat yang sama, peningkatan aliran darah kulit secara otomatis mengurangi intensitas suplai darah ke jaringan otot. Tidak heran jika kinerja sistem kardiorespirasi pada individu yang melakukan olahraga di cuaca panas tidak menunjukkan hasil yang baik.
Otot rangka yang terlibat dalam pekerjaan mengalami kebutuhan akut akan lebih banyak oksigen, yang dipenuhi oleh sirkulasi darah yang dipercepat karena stimulasi vaskular simpatik di area di mana aliran darah terbatas untuk sementara. Misalnya, pembuluh yang menuju ke organ sistem pencernaan bisa menyempit, setelah itu aliran darah dialihkan ke otot yang membutuhkan lebih banyak darah. Pembuluh otot mengembang, karena itu ada aliran darah. Dalam proses melakukan aktivitas fisik, laju reaksi metabolisme yang terjadi di jaringan otot meningkat, yang mengarah pada akumulasi produk peluruhan metabolisme. Metabolisme yang aktif menyebabkan peningkatan keasaman dan suhu pada otot.
Fungsionalitasmiokardium
Nama medis untuk otot jantung adalah miokardium. Ketebalan dinding "motor" utama manusia tergantung pada jenis beban apa yang secara teratur jatuh pada biliknya, di mana ventrikel kiri adalah yang paling kuat. Dengan berkontraksi, ia memompa darah dan mengirimkannya ke seluruh sistem peredaran darah. Jika seseorang tidak aktif, tetapi hanya duduk atau berdiri, miokardiumnya akan berkontraksi dengan kuat. Ini memungkinkan Anda untuk mengatasi efek gravitasi, yang menyebabkan akumulasi darah di ekstremitas bawah.
Jika ventrikel kiri mengalami hipertrofi, yaitu ketebalan dinding ototnya meningkat dibandingkan dengan bilik jantung lainnya, ini berarti jantung harus terus bekerja dalam kondisi tuntutan yang meningkat. Saat berolahraga atau beban intens lainnya, disertai dengan peningkatan pernapasan, aktivitas miokard menjadi seaktif mungkin. Saat kebutuhan otot akan darah meningkat, demikian juga kebutuhan untuk ventrikel kiri, sehingga seiring waktu ukurannya meningkat mirip dengan otot rangka.
Koordinasi kontraksi jantung bergantung pada sinyal untuk melakukan kontraksi. Sistem konduksi jantung bertanggung jawab atas pelaksanaan fungsi ini. Miokardium memiliki kemampuan unik: mampu menghasilkan sinyal listrik, memungkinkan otot berkontraksi secara berirama tanpa stimulasi saraf atau hormonal. Denyut jantung bawaan sekitar 70-80 denyut.
Gangguan jantung
Untuk perubahan tertentu,yang terjadi pada sistem kardiorespirasi termasuk penyimpangan yang terjadi pada aktivitas jantung normal. Gangguan yang paling umum adalah perubahan detak jantung. Bahaya gangguan tersebut tidak sama. Ada dua jenis aritmia - bradikardia dan takikardia. Dalam kasus pertama, kita berbicara tentang perlambatan detak jantung, yang kedua - peningkatan indikator ini.
Dengan bradikardia, denyut nadi biasanya dalam 60 denyut per menit, dan dengan takikardia dapat melebihi 100-120 denyut. Dengan latar belakang gangguan ini, ritme sinus juga berubah. Miokardium dapat bekerja dengan memuaskan, hanya ritmenya yang menyimpang dari norma, yang memengaruhi sirkulasi darah. Gejala aritmia adalah pusing, mual, lemas dan rasa lelah, lemas, gelisah, tremor pada anggota badan, pingsan.
Jenis aritmia lainnya, yang tidak kalah umum, adalah fibrilasi atrium dan flutter. Dengan penyimpangan tersebut, pasien merasakan kontraksi miokard tambahan yang terjadi karena impuls yang terjadi di luar nodus sinoatrial. Kepakan atrium, di mana mereka berkontraksi pada frekuensi 200-400 denyut per menit, adalah jenis aritmia yang berbahaya, di mana jantung praktis tidak dapat mengatasi fungsi utamanya dan sulit memompa darah.
Takikardia paroksismal ventrikel adalah gangguan yang sama seriusnya yang membutuhkan perhatian medis segera. Pelanggaran ini merupakan ancaman serius bagi kehidupan pasien. Dengan takikardia paroksismal ventrikel, tiga atau lebih prematurkontraksi ventrikel, yang dapat menyebabkan kedipan. Tidak seperti flutter, flicker tidak memungkinkan miokardium untuk mengontrol proses kontraksi jaringan ventrikel. Jantung kehilangan kemampuannya untuk memompa darah. Fibrilasi ventrikel sering berakibat fatal pada pasien yang menderita gagal jantung kronis dan penyakit lainnya.
Bentuk aritmia yang parah merupakan indikasi langsung untuk penggunaan defibrillator, yang dapat mengembalikan irama sinus yang memuaskan. Tindakan perawatan darurat berkontribusi pada pemulihan pernapasan dan pemeliharaan kehidupan. Saat melakukan olahraga yang membutuhkan daya tahan kardiorespirasi tinggi, seseorang mungkin mendapati dirinya memiliki detak jantung yang rendah. Dalam hal ini, kita tidak berbicara tentang bradikardia. Takikardia tidak dianggap sebagai peningkatan denyut jantung selama kerja otot aktif. Baik bradikardia dan takikardia biasanya terjadi pada orang yang sedang istirahat.
Fitur sistem kardiorespirasi pada anak-anak dan remaja
Beberapa ahli membedakan apa yang disebut periode pubertas perkembangan jantung, karena selama pubertas perubahan nyata diamati dalam aktivitas kardiovaskular. Dibandingkan dengan tingkat perkembangan sistem kardiorespirasi pada anak usia 7-10 tahun, alat kardiovaskuler pada remaja menjadi lebih fungsional dan tangguh.
Pada saat yang sama, proses pembentukan jantung dan pembuluh darah berbeda pada perwakilan dari jenis kelamin yang berbeda. Cewek-cewekmassa miokard meningkat lebih cepat, tetapi kurang seragam. Pada gilirannya, ukuran jantung dan aorta pada anak laki-laki lebih besar daripada pada anak perempuan. Selama masa pubertas, perubahan besar terjadi pada struktur otot jantung, diameter serat dan nukleus meningkat. Miokardium tumbuh dengan cepat, dan pembuluh darah lebih lambat, sehingga lumen arteri dalam kaitannya dengan ukuran jantung menjadi lebih kecil. Perubahan ini dapat menyebabkan gangguan peredaran darah dan peningkatan tekanan saat berolahraga.
Detak jantung adalah indikator labil yang berubah di bawah pengaruh faktor internal dan eksternal (peningkatan suhu udara, ekspresi emosi, pelatihan olahraga, dll.). Pada saat yang sama, denyut nadi selama pekerjaan fisik dapat meningkat menjadi 160-180 denyut per menit, yang mengarah pada peningkatan volume darah yang dikeluarkan. Sistem kardiorespirasi anak dipengaruhi oleh tekanan mental, yang diekspresikan oleh peningkatan denyut jantung, peningkatan tekanan darah sementara dan perubahan hemodinamik yang merugikan.
Kriteria yang sama pentingnya untuk berfungsinya sistem pernapasan adalah kapasitas vital paru-paru - volume udara yang dihembuskan seseorang setelah menarik napas dalam-dalam. Lonjakan tajam dalam kecepatan keseluruhan pertumbuhan dan perkembangan seluruh alat pernapasan, termasuk saluran hidung, laring, trakea, dan permukaan umum paru-paru, terjadi selama masa pubertas. Pada remaja, volume paru-paru meningkat 10 kali lipat dibandingkan paru-paru bayi baru lahir, dan pada orang dewasa - 20 kali lipat.
Pertumbuhan paru-paru paling intensif diamati pada periode 12 hingga 16 tahun, dan pada pria mudakapasitas vital paru-paru lebih besar daripada anak perempuan. Secara umum, remaja memiliki tindakan kardiorespirasi yang lebih baik, termasuk ventilasi alami, asupan oksigen, dan kinerja sistem peredaran darah, daripada anak sekolah yang lebih muda.
Artikel ini membahas semua elemen sistem kardiorespirasi manusia, fitur-fiturnya, termasuk adaptasi terhadap aktivitas fisik dan peningkatan daya tahan. Saat berencana untuk berolahraga, perlu memperhitungkan semua nuansa kerja tubuh Anda dan mendistribusikan beban dengan benar. Keadaan sistem kardiorespirasi merupakan indikator kesehatan yang penting.
