Основные изменения в системе крови при мышечной деятельности

Под влиянием мышечной деятельности в крови происходят такие изменения, которые способствуют наилучшему обеспечению работы мышц при сохранении относительного постоянства внутренней среды организма.

Изменения в системе крови при мышечной работе существенно зависят от ее длительности и интенсивности.

В начале любого вида мышечной деятельности в крови увеличивается содержание некоторых гормонов, выделяемых железами внутренней секреции. По мере продолжения работы гормональный фон меняется (содержание одних гормонов уменьшается, других увеличивается). Если работа продолжается чрезмерно длительно (марафонский бег), способность желез внутренней секреции продуцировать гормоны снижается. Количество гормонов в крови постепенно становится очень низким, что, в числе прочих факторов, определяет прекращение мышечной деятельности.

В первые минуты любой более или менее интенсивной мышечной деятельности в крови регистрируется увеличение уровня сахара. Это происходит вследствие выхода сахара (глюкозы) из мест его резервного хранения (печени). Сахар крови является основным источников питания мозга и - в начале мышечной деятельности - работающих мышц. По мере продолжения работы уровень сахара в крови нормализуется, а затем существенно снижается.

Снижение уровня сахара в крови при длительной мышечной деятельности заставляет организм использовать в качестве источника питания жиры. Жиры выходят из мест их резервного хранения (печени), и примерно на 20-30-ой минуте работы их содержание в крови повышается. По мере продолжения мышечной деятельности, содержание жиров в крови снижается, что является существенным фактором, обуславливающим прекращение длительной работы (такой как марафонский бег).

Расщепление жиров - сложный и длительный процесс, требующий большого количества кислорода, поэтому он возможен только при длительных нагрузках умеренной интенсивности.
Во время мышечной деятельности жиры могут быть доставлены в кровоток только из печени. Расщепление жиров в подкожной жировой клетчатке - цель желающих похудеть - происходит в период восстановления.

Если длительная интенсивная мышечная деятельность выполняется в условиях ответственных соревнований, когда эмоциональное напряжение помогает преодолевать утомление, после истощения жировых запасов в крови и печени организм может начать использовать в качестве источника энергии белки. При интенсивной мышечной деятельности для освобождения энергии могут использоваться только легко расщепляемые низкомолекулярные белки. В качестве таковых хорошо подходят иммунные белки. Уровень иммунных белков в крови в этих условиях может снижаться столь существенно, что перестает определяться.

Организм нетренированного человека не способен продолжать работу, энергообеспечение которой осуществляется за счет расщепления белков.

Если мышечная деятельность достаточно интенсивна и длительна (бег в течение нескольких десятков минут), часть плазмы уходит из сосудистого русла в межклеточную жидкость. Это увеличивает концентрацию в крови эритроцитов, транспортирующих кислород (а также других форменных элементов). В таких условиях один и тот же объем крови способен перенести больше кислорода работающим мышцам. Недостатком уменьшения объема плазмы является увеличение вязкости крови, что затрудняет работу сердца.

Если мышечная работа достаточно интенсивна и продолжается более нескольких десятков минут, в кровяное русло поступает дополнительное количество форменных элементов (эритроцитов, тромбоцитов, лейкоцитов) из мест из резервного хранения (селезенки, лимфатических узлов, красного костного мозга, легких, печени). Выход дополнительных форменных элементов в кровяное русло еще больше увеличивает их концентрацию в крови (и одновременно повышает вязкость крови).

Увеличение содержания эритроцитов в крови повышает способность крови доставлять клеткам кислород (и забирать из клеток углекислый газ).
Увеличение содержания лейкоцитов обуславливает повышение защитных функций организма.
Увеличение содержания тромбоцитов обеспечивает более высокую свертываемость крови.
Для мышечной деятельности наибольшее значение имеет повышение содержания эритроцитов, так как скорость доставки кислорода к работающим мышцам является одним из главных факторов, определяющих работоспособность мышц.

При длительной мышечной деятельности (несколько десятков минут и более), сопровождающейся обильным потоотделением, кровь теряет с потом дополнительное количество жидкой части плазмы, что еще больше увеличивает ее вязкость. Суммарное увеличение вязкости крови при мышечной деятельности может достигать 70 % (выход дополнительных форменных элементов, потеря жидкой части плазмы с потом, выход жидкой части плазмы из сосудистого русла в межклеточную жидкость и другие факторы).

По мере выполнения мышечной деятельности в крови увеличивается содержание продуктов распада - результата интенсивной работы сокращающихся мышц. Если работа умеренно интенсивна (работа умеренной мощности), содержание продуктов распада невелико, так как большинство из них успевает полностью расщепиться до углекислого газа и воды и удалиться из организма органами выделения. Если же работа достаточно интенсивна (работа субмаксимальной мощности и работа большой мощности: бег на дистанции 800 - 3000 м), скорость образования продуктов распада существенно выше, чем скорость их удаления. Кроме того, большое количество продуктов распада не успевает полностью окислиться до углекислого газа и воды и находится в крови в недоокисленной форме, изменяя кислотно-щелочное равновесие (pH) крови. В таких условиях накопление в крови продуктов распада является одним из важных факторов, обуславливающих прекращение работы или существенное снижение ее интенсивности.

Увеличение концентрации эритроцитов обуславливает большее насыщение крови кислородом в легких. То есть артериальная кровь при работе более богата кислородом, чем в покое. Одновременно работающие мышцы потребляют существенно больше кислорода по сравнению с уровнем покоя, что значительно снижает содержание его в крови. Таким образом, венозная кровь при мышечной работе намного беднее кислородом и намного богаче углекислым газом, чем в состоянии покоя.

Подытожим вышесказанное.

Основные изменения в крови при кратковременной интенсивной работе
(с максимальной длительностью до 2 минут)

Увеличивается содержание некоторых гормонов (адреналина, норадреналина).
Увеличивается содержание сахара.

Поиск по сайту: