Tekanan parsial oksigen dalam air. Berapakah tekanan parsial oksigen. Menyelam di bawah air

Arti bernafas

Pernapasan adalah proses penting pertukaran gas yang konstan antara tubuh dan lingkungan sekitarnya. Dalam proses bernafas, seseorang menyerap oksigen dari lingkungan dan melepaskan karbon dioksida.

Hampir semua reaksi kompleks transformasi zat dalam tubuh memerlukan partisipasi oksigen. Tanpa oksigen, metabolisme tidak mungkin terjadi, dan pasokan oksigen yang konstan diperlukan untuk mempertahankan kehidupan. Di dalam sel dan jaringan, sebagai hasil metabolisme, karbon dioksida terbentuk, yang harus dikeluarkan dari tubuh. Akumulasi karbon dioksida dalam jumlah besar di dalam tubuh berbahaya. Karbon dioksida dibawa oleh darah ke organ pernafasan dan dihembuskan. Oksigen yang masuk ke organ pernapasan selama inhalasi berdifusi ke dalam darah dan dikirim ke organ dan jaringan melalui darah.

Tidak ada cadangan oksigen dalam tubuh manusia dan hewan, oleh karena itu pasokan oksigen yang terus menerus ke dalam tubuh merupakan kebutuhan yang vital. Jika seseorang, jika perlu, dapat hidup tanpa makanan selama lebih dari sebulan, tanpa air hingga 10 hari, maka tanpa adanya oksigen, perubahan ireversibel terjadi dalam 5-7 menit.

Komposisi udara yang dihirup, dihembuskan dan udara alveolar

Dengan menghirup dan menghembuskan napas secara bergantian, seseorang memberikan ventilasi pada paru-parunya, menjaga komposisi gas yang relatif konstan di vesikel paru (alveoli). Seseorang menghirup udara atmosfer dengan kandungan oksigen tinggi (20,9%) dan kandungan karbon dioksida rendah (0,03%), serta menghembuskan udara yang mengandung 16,3% oksigen dan 4% karbon dioksida (Tabel 8).

Komposisi udara alveolar berbeda secara signifikan dengan komposisi udara atmosferik yang dihirup. Ini mengandung lebih sedikit oksigen (14,2%) dan sejumlah besar karbon dioksida (5,2%).

Nitrogen dan gas inert yang menyusun udara tidak ikut serta dalam respirasi, dan kandungannya dalam udara inhalasi, ekshalasi, dan alveolar hampir sama.

Mengapa udara yang dihembuskan mengandung lebih banyak oksigen dibandingkan udara alveolar? Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa pada saat pernafasan, udara yang ada di organ pernafasan, di saluran pernafasan, bercampur dengan udara alveolus.

Tekanan parsial dan tegangan gas

Di paru-paru, oksigen dari udara alveolar masuk ke dalam darah, dan karbon dioksida dari darah masuk ke paru-paru. Peralihan gas dari udara ke cair dan dari cair ke udara terjadi karena perbedaan tekanan parsial gas-gas tersebut di udara dan cairan. Tekanan parsial adalah bagian dari tekanan total yang menentukan bagian gas tertentu dalam campuran gas. Semakin tinggi persentase gas dalam campuran, semakin tinggi pula tekanan parsialnya. Udara atmosfer diketahui merupakan campuran gas. Tekanan udara atmosfer 760 mm Hg. Seni. Tekanan parsial oksigen di udara atmosfer adalah 20,94% dari 760 mm, yaitu 159 mm; nitrogen - 79,03% dari 760 mm, yaitu sekitar 600 mm; Ada sedikit karbon dioksida di udara atmosfer - 0,03%, oleh karena itu tekanan parsialnya adalah 0,03% dari 760 mm - 0,2 mm Hg. Seni.

Untuk gas yang terlarut dalam cairan, istilah “tegangan” digunakan, sesuai dengan istilah “tekanan parsial” yang digunakan untuk gas bebas. Ketegangan gas dinyatakan dalam satuan yang sama dengan tekanan (mmHg). Jika tekanan parsial suatu gas di lingkungan lebih tinggi dari tegangan gas tersebut di dalam cairan, maka gas tersebut larut dalam cairan.

Tekanan parsial oksigen di udara alveolar adalah 100-105 mm Hg. Seni., dan dalam darah yang mengalir ke paru-paru, tekanan oksigen rata-rata 60 mm Hg. Seni., oleh karena itu, di paru-paru, oksigen dari udara alveolar masuk ke dalam darah.

Pergerakan gas terjadi menurut hukum difusi, yang menyatakan bahwa gas berpindah dari medium yang bertekanan parsial tinggi ke medium yang bertekanan lebih rendah.

Pertukaran gas di paru-paru

Transisi oksigen dari udara alveolus ke dalam darah di paru-paru dan aliran karbon dioksida dari darah ke paru-paru mengikuti hukum yang dijelaskan di atas.

Berkat karya ahli fisiologi besar Rusia Ivan Mikhailovich Sechenov, komposisi gas darah dan kondisi pertukaran gas di paru-paru dan jaringan dapat dipelajari.

Pertukaran gas di paru-paru terjadi antara udara alveolar dan darah melalui difusi. Alveoli paru-paru terjalin dengan jaringan kapiler yang padat. Dinding alveoli dan kapiler sangat tipis sehingga memudahkan penetrasi gas dari paru-paru ke dalam darah dan sebaliknya. Pertukaran gas bergantung pada ukuran permukaan tempat gas berdifusi dan perbedaan tekanan parsial (tegangan) gas yang berdifusi. Dengan pernafasan yang dalam, alveolus meregang, dan permukaannya mencapai 100-105 m2. Luas permukaan kapiler di paru-paru juga besar. Terdapat perbedaan yang cukup antara tekanan parsial gas di udara alveolus dan tegangan gas-gas tersebut di dalam darah vena (Tabel 9).

Dari Tabel 9 dapat disimpulkan bahwa perbedaan antara tegangan gas dalam darah vena dan tekanan parsialnya di udara alveolus adalah 110 - 40 = 70 mm Hg untuk oksigen. Seni., dan untuk karbon dioksida 47 - 40 = 7 mm Hg. Seni.

Secara eksperimental, dimungkinkan untuk menetapkan bahwa dengan perbedaan tekanan oksigen sebesar 1 mm Hg. Seni. pada orang dewasa saat istirahat, 25-60 ml oksigen dapat masuk ke dalam darah dalam 1 menit. Seseorang saat istirahat membutuhkan kurang lebih 25-30 ml oksigen per menit. Oleh karena itu, perbedaan tekanan oksigen sebesar 70 mmHg. Seni cukup untuk menyediakan oksigen bagi tubuh dalam berbagai kondisi aktivitasnya: selama pekerjaan fisik, latihan olahraga, dll.

Laju difusi karbon dioksida dari darah 25 kali lebih besar dibandingkan oksigen, oleh karena itu, dengan perbedaan tekanan 7 mm Hg. Seni., karbon dioksida punya waktu untuk dilepaskan dari darah.

Perpindahan gas melalui darah

Darah membawa oksigen dan karbon dioksida. Dalam darah, seperti halnya cairan apa pun, gas dapat berada dalam dua keadaan: terlarut secara fisik dan terikat secara kimia. Baik oksigen dan karbon dioksida larut dalam jumlah yang sangat kecil di plasma darah. Sebagian besar oksigen dan karbon dioksida diangkut dalam bentuk terikat secara kimia.

Pembawa oksigen utama adalah hemoglobin dalam darah. 1 g hemoglobin mengikat 1,34 ml oksigen. Hemoglobin memiliki kemampuan untuk bergabung dengan oksigen, membentuk oksihemoglobin. Semakin tinggi tekanan parsial oksigen, semakin banyak oksihemoglobin yang terbentuk. Di udara alveolar, tekanan parsial oksigen adalah 100-110 mm Hg. Seni. Dalam kondisi seperti itu, 97% hemoglobin darah berikatan dengan oksigen. Darah membawa oksigen ke jaringan dalam bentuk oksihemoglobin. Di sini, tekanan parsial oksigen rendah, dan oksihemoglobin – senyawa rapuh – melepaskan oksigen, yang digunakan oleh jaringan. Pengikatan oksigen oleh hemoglobin juga dipengaruhi oleh tekanan karbon dioksida. Karbon dioksida mengurangi kemampuan hemoglobin untuk mengikat oksigen dan mendorong disosiasi oksihemoglobin. Peningkatan suhu juga menurunkan kemampuan hemoglobin untuk mengikat oksigen. Diketahui bahwa suhu di jaringan lebih tinggi dibandingkan di paru-paru. Semua kondisi ini membantu memisahkan oksihemoglobin, akibatnya darah melepaskan oksigen yang dilepaskan dari senyawa kimia ke dalam cairan jaringan.

Sifat hemoglobin untuk mengikat oksigen sangat penting bagi tubuh. Terkadang orang meninggal karena kekurangan oksigen dalam tubuhnya, dikelilingi oleh udara yang paling bersih. Hal ini dapat terjadi pada seseorang yang berada dalam kondisi tekanan rendah (di dataran tinggi), dimana atmosfer tipis memiliki tekanan parsial oksigen yang sangat rendah. Pada tanggal 15 April 1875, balon Zenit dengan tiga penerbang balon mencapai ketinggian 8000 m, ketika balon mendarat, hanya satu orang yang masih hidup. Penyebab kematiannya adalah penurunan tajam tekanan parsial oksigen di ketinggian. Di dataran tinggi (7-8 km), darah arteri dalam komposisi gasnya mendekati darah vena; semua jaringan tubuh mulai mengalami kekurangan oksigen akut, yang menyebabkan konsekuensi serius. Pendakian ke ketinggian di atas 5000 m biasanya memerlukan penggunaan alat oksigen khusus.

Dengan pelatihan khusus, tubuh dapat beradaptasi dengan rendahnya kandungan oksigen di udara atmosfer. Nafas orang yang terlatih semakin dalam, jumlah sel darah merah dalam darah meningkat karena peningkatan pembentukannya di organ hematopoietik dan suplainya dari depot darah. Selain itu, kontraksi jantung meningkat, yang menyebabkan peningkatan volume darah.

Ruang tekanan banyak digunakan untuk pelatihan.

Karbon dioksida dibawa oleh darah dalam bentuk senyawa kimia - natrium dan kalium bikarbonat. Pengikatan karbon dioksida dan pelepasannya ke dalam darah bergantung pada ketegangannya di jaringan dan darah.

Selain itu, hemoglobin darah terlibat dalam transfer karbon dioksida. Di kapiler jaringan, hemoglobin bergabung secara kimia dengan karbon dioksida. Di paru-paru, senyawa ini terurai untuk melepaskan karbon dioksida. Sekitar 25-30% karbon dioksida yang dilepaskan di paru-paru dibawa oleh hemoglobin.

Saat saya sedang menata rambut, salon menyarankan saya untuk membeli Rinfoltil, saya menemukannya dari orang-orang ini. vitamin.com.ua.

Hipoksia paling jelas terdeteksi saat berada di ruang terbuka, ketika tekanan parsial oksigen turun.

Dalam suatu percobaan, kelaparan oksigen dapat terjadi pada tekanan atmosfer yang relatif normal, namun dengan kandungan oksigen yang rendah di atmosfer sekitarnya, misalnya saat hewan berada di ruang terbatas dengan kandungan oksigen yang rendah. Fenomena kelaparan oksigen dapat diamati saat mendaki gunung, naik pesawat ke ketinggian - penyakit gunung dan ketinggian(Gbr. 116).

Tanda-tanda awal penyakit gunung akut seringkali sudah terlihat pada ketinggian 2500 - 3000 m, bagi kebanyakan orang muncul saat mendaki hingga ketinggian 4000 m ke atas. Tekanan parsial oksigen di udara, sama (pada tekanan atmosfer 760 mm Hg) hingga 159 mm, turun pada ketinggian ini (tekanan atmosfer 430 mm Hg) menjadi 89 mm. Pada saat yang sama, saturasi oksigen darah arteri mulai menurun. Gejala hipoksia biasanya muncul ketika saturasi oksigen arteri sekitar 85%, dan kematian dapat terjadi ketika saturasi oksigen arteri turun di bawah 50%.

Mendaki gunung juga disertai dengan fenomena yang khas karena kondisi suhu, angin dan aktivitas otot yang dilakukan selama pendakian. Semakin meningkat metabolisme akibat ketegangan otot atau penurunan suhu udara, semakin cepat tanda-tanda penyakit muncul.

Gangguan yang timbul pada saat pendakian ke ketinggian berkembang semakin kuat semakin cepat terjadinya pendakian. Pelatihan sangat penting dalam hal ini.

Kelaparan oksigen saat naik pesawat ke ketinggian memiliki beberapa kekhasan. Mendaki gunung itu lambat dan membutuhkan kerja otot yang intens. Pesawat terbang dapat mencapai ketinggian dalam waktu yang sangat singkat. Seorang pilot yang berada di ketinggian 5000 m tanpa adanya pelatihan yang memadai disertai dengan sensasi sakit kepala, pusing, dada terasa berat, jantung berdebar, gas di usus membesar, akibatnya diafragma terdorong ke atas, dan bernapas menjadi lebih sulit. Penggunaan perangkat oksigen menghilangkan banyak fenomena ini (Gbr. 117).

Dampak rendahnya kandungan oksigen di udara pada tubuh dinyatakan dalam gangguan pada sistem saraf, pernafasan dan sirkulasi.

Ada yang gelisah, diikuti rasa lelah, apatis, mengantuk, kepala terasa berat, gangguan jiwa berupa mudah tersinggung, diikuti depresi, ada pula yang kehilangan orientasi, gangguan fungsi motorik, dan gangguan aktivitas saraf yang lebih tinggi. Pada ketinggian sedang, melemahnya penghambatan internal terjadi di korteks serebral, dan pada ketinggian yang lebih tinggi, penghambatan difus berkembang. Gangguan fungsi otonom juga berkembang berupa sesak napas, peningkatan aktivitas jantung, perubahan peredaran darah dan gangguan pencernaan.

Dengan kelaparan oksigen akut, itu napas. Ini menjadi dangkal dan sering, yang merupakan akibat dari rangsangan pada pusat pernapasan. Kadang-kadang terjadi pernapasan periodik yang aneh, terputus-putus, (tipe Cheyne-Stokes). Dalam hal ini, ventilasi paru sangat terganggu. Dengan timbulnya kelaparan oksigen secara bertahap, pernapasan menjadi sering dan dalam, sirkulasi udara di alveoli meningkat secara nyata, tetapi kandungan karbon dioksida dan ketegangannya di udara alveolar turun, yaitu hipokapnia, yang memperumit perjalanan hipoksia. Gangguan pernapasan dapat menyebabkan hilangnya kesadaran.

Akselerasi dan intensifikasi aktivitas jantung timbul karena peningkatan fungsi saraf akselerasi dan penguatannya, serta penurunan fungsi saraf vagus. Oleh karena itu, peningkatan detak jantung saat kekurangan oksigen merupakan salah satu indikator reaksi sistem saraf yang mengatur sirkulasi darah.

Di dataran tinggi, sejumlah gangguan peredaran darah lainnya juga terjadi. Tekanan darah mula-mula meningkat, namun kemudian mulai menurun sesuai dengan keadaan pusat vasomotor. Dengan penurunan tajam kandungan oksigen di udara yang dihirup (hingga 7 - 6%), aktivitas jantung melemah secara nyata, tekanan darah turun, dan tekanan vena meningkat, sianosis dan aritmia berkembang.

Terkadang hal itu juga diamati berdarah dari selaput lendir hidung, mulut, konjungtiva, saluran pernapasan, dan saluran pencernaan. Yang sangat penting dalam terjadinya perdarahan seperti itu adalah perluasan pembuluh darah superfisial dan gangguan permeabilitasnya. Perubahan ini terjadi sebagian karena aksi produk metabolisme beracun pada kapiler.

Disfungsi sistem saraf karena berada di ruang yang sempit juga memanifestasikan dirinya gangguan pencernaan biasanya berupa kurang nafsu makan, terhambatnya kelenjar pencernaan, diare dan muntah-muntah.

Selama hipoksia ketinggian tinggi, metabolisme. Konsumsi oksigen awalnya meningkat, dan kemudian, dengan kelaparan oksigen yang parah, konsumsi oksigen menurun, efek dinamis spesifik protein menurun, dan keseimbangan nitrogen menjadi negatif. Sisa nitrogen dalam darah meningkat, badan keton menumpuk, terutama aseton, yang dikeluarkan melalui urin.

Penurunan kandungan oksigen di udara sampai batas tertentu tidak banyak berpengaruh terhadap pembentukan oksihemoglobin. Namun kemudian, bila kandungan oksigen di udara turun hingga 12%, saturasi oksigen darah menjadi sekitar 75%, dan bila kandungan oksigen di udara 6 - 7% menjadi 50 - 35% dari normal. Ketegangan oksigen dalam darah kapiler sangat berkurang, yang secara signifikan mempengaruhi difusi ke dalam jaringan.

Peningkatan ventilasi paru dan peningkatan volume tidal paru selama hipoksia menyebabkan penipisan karbon dioksida di udara dan darah alveolar (hipokapnia) dan terjadinya alkalosis relatif, akibatnya rangsangan pusat pernapasan dapat terhambat untuk sementara. dan aktivitas jantung melemah. Oleh karena itu, menghirup karbon dioksida di ketinggian, menyebabkan peningkatan rangsangan pusat pernapasan, membantu meningkatkan kandungan oksigen dalam darah dan dengan demikian memperbaiki kondisi tubuh.

Namun, penurunan tekanan parsial oksigen yang terus-menerus selama pendakian ke ketinggian berkontribusi pada perkembangan lebih lanjut dari hipoksemia dan hipoksia. Fenomena kurangnya proses oksidatif semakin meningkat. Alkalosis sekali lagi digantikan oleh asidosis, yang lagi-lagi melemah karena peningkatan laju pernapasan, penurunan proses oksidatif dan tekanan parsial karbon dioksida.

Berubah secara nyata saat naik ke ketinggian dan pertukaran panas. Perpindahan panas di dataran tinggi meningkat terutama karena penguapan air melalui permukaan tubuh dan melalui paru-paru. Produksi panas secara bertahap tertinggal dibandingkan kehilangan panas, akibatnya suhu tubuh, yang awalnya sedikit meningkat, kemudian menurun.

Timbulnya tanda-tanda kekurangan oksigen sangat bergantung pada karakteristik tubuh, keadaan sistem saraf, paru-paru, jantung dan pembuluh darah, yang menentukan kemampuan tubuh untuk menoleransi atmosfer yang dijernihkan.

Sifat aksi udara yang dijernihkan juga bergantung pada laju perkembangan kelaparan oksigen. Pada kelaparan oksigen akut, disfungsi sistem saraf mengemuka, sedangkan pada kelaparan oksigen kronis, karena perkembangan proses kompensasi secara bertahap, fenomena patologis pada bagian sistem saraf tidak terdeteksi untuk waktu yang lama.

Orang yang sehat umumnya mampu mengatasi penurunan tekanan barometrik dan tekanan parsial oksigen hingga batas tertentu dengan memuaskan, dan semakin baik, semakin lambat pendakiannya dan semakin mudah tubuh beradaptasi. Batasan bagi seseorang dapat dianggap sebagai penurunan tekanan atmosfer hingga sepertiga dari normal, yaitu hingga 250 mm Hg. Art., yang sesuai dengan ketinggian 8000 - 8500 m dan kandungan oksigen di udara 4 - 5%.

Telah ditetapkan bahwa ketika berada di ketinggian, hal ini terjadi perangkat tubuh, atau aklimatisasinya, memberikan kompensasi terhadap gangguan pernafasan. Penduduk daerah pegunungan dan pendaki terlatih tidak boleh terserang penyakit gunung saat mendaki ke ketinggian 4000 - 5000 m.Pilot yang sangat terlatih dapat terbang tanpa alat oksigen pada ketinggian 6000 - 7000 m bahkan lebih tinggi.

Parameter udara utama yang menentukan keadaan fisiologis seseorang adalah:

tekanan mutlak;

persentase oksigen;

suhu;

kelembaban relatif;

kotoran berbahaya.

Dari semua parameter udara yang terdaftar, tekanan absolut dan persentase oksigen sangat penting bagi manusia. Tekanan absolut menentukan tekanan parsial oksigen.

Tekanan parsial gas apa pun dalam campuran gas adalah bagian dari tekanan total campuran gas yang disebabkan oleh gas tersebut sesuai dengan persentase kandungannya.

Jadi untuk tekanan parsial oksigen kita punya

Di mana
− persentase oksigen di udara (
);

R H − tekanan udara pada ketinggian N;

−tekanan parsial uap air di paru-paru (tekanan balik untuk bernapas
).

Tekanan parsial oksigen sangat penting bagi keadaan fisiologis seseorang, karena menentukan proses pertukaran gas dalam tubuh.

Oksigen, seperti gas lainnya, cenderung berpindah dari ruang yang tekanan parsialnya lebih besar ke ruang yang tekanan parsialnya lebih kecil. Akibatnya, proses penjenuhan tubuh dengan oksigen hanya terjadi ketika tekanan parsial oksigen di paru-paru (di udara alveolus) lebih besar daripada tekanan parsial oksigen dalam darah yang mengalir ke alveoli, dan tekanan parsial oksigen dalam darah yang mengalir ke alveoli akan terjadi. lebih besar dari tekanan parsial oksigen dalam jaringan tubuh.

Untuk menghilangkan karbon dioksida dari tubuh, diperlukan rasio tekanan parsial yang berlawanan dengan yang dijelaskan, yaitu. Nilai tekanan parsial karbon dioksida tertinggi seharusnya berada di jaringan, lebih sedikit lagi di darah vena, dan bahkan lebih sedikit lagi di udara alveolar.

Di permukaan laut di R H= 760 mmHg. Seni. tekanan parsial oksigen adalah ≈150 mmHg. Seni. Dengan ini
memastikan saturasi normal darah manusia dengan oksigen selama bernafas. Seiring bertambahnya ketinggian penerbangan
berkurang karena berkurang P H(Gbr. 1).

Studi fisiologis khusus telah menetapkan bahwa tekanan parsial oksigen minimum di udara yang dihirup
Angka ini biasa disebut batas fisiologis seseorang untuk tinggal di kabin terbuka berdasarkan ukuran
.

Tekanan parsial oksigen 98 mm Hg. Seni. sesuai dengan tinggi badan N= 3km. Pada
< 98 mmHg Seni. Kemungkinan gangguan penglihatan, pendengaran, reaksi lambat dan kehilangan kesadaran.

Untuk mencegah fenomena ini, pesawat menggunakan sistem pasokan oksigen (OSS), yang menyediakan
> 98 mmHg Seni. di udara yang dihirup di semua mode penerbangan dan dalam situasi darurat.

Praktisnya dalam penerbangan, ketinggian diterima tidak = 4 km sebagai batas penerbangan tanpa alat oksigen, yaitu pesawat dengan batas pelayanan kurang dari 4 km tidak boleh memiliki sistem kendali penerbangan.

1. Tekanan parsial oksigen dan karbon dioksida dalam tubuh manusia dalam kondisi terestrial

Saat mengubah nilai yang ditentukan dalam tabel
Dan
Pertukaran gas normal di paru-paru dan seluruh tubuh manusia terganggu.

1.8 Ketegangan parsial oksigen dalam darah

PaO2 adalah tegangan parsial oksigen dalam darah arteri. Ini adalah ketegangan oksigen yang didistribusikan secara fisik dalam plasma darah arteri di bawah pengaruh tekanan parsial sebesar 100 mm Hg (PaO2 = 100 mm Hg). Setiap 100 ml plasma mengandung 0,3 ml oksigen. Kandungan O2 dalam darah arteri atlet terlatih dalam kondisi istirahat tidak berbeda dengan kandungannya pada non-atlet. Selama aktivitas fisik, terjadi percepatan pemecahan oksihemoglobin dalam darah arteri yang mengalir ke otot dengan pelepasan O2 bebas, sehingga PaO2 meningkat.

PвO2 adalah ketegangan parsial oksigen dalam darah vena. Ini adalah ketegangan oksigen terlarut secara fisik dalam plasma darah vena yang mengalir dari jaringan (otot). Mencirikan kemampuan jaringan untuk memanfaatkan oksigen. Saat istirahat 40-50 mmHg. Pada kerja maksimal, akibat pemanfaatan O2 secara intensif oleh kerja otot, turun menjadi 10-20 mmHg. Seni.

Perbedaan antara PaO2 dan PvO2 adalah nilai AVR-O2 - perbedaan oksigen arteri-vena. Mencirikan kemampuan jaringan untuk memanfaatkan oksigen. ABP-O2 adalah perbedaan antara kandungan oksigen dalam darah arteri yang dilepaskan ke arteri sistemik dari ventrikel kiri dan darah vena yang mengalir ke atrium kanan.

Dengan berkembangnya daya tahan aerobik, terjadi hipertrofi sarkoplasma otot rangka yang nyata, yang menyebabkan penurunan oksigen dalam darah vena (PbO2), dan peningkatan ABP-O2. Jadi, jika PbO2 saat istirahat pada pria dan wanita adalah 30 mm Hg, maka setelah latihan ketahanan pada pria tidak terlatih PbO2 = 13 mm Hg, pada wanita tidak terlatih 14 mm Hg. Oleh karena itu, pada pria dan wanita terlatih - 10 dan 11 mm Hg. Pada wanita, kandungan hemoglobin, bcc dan kandungan oksigen dalam darah arteri lebih rendah, oleh karena itu, dengan kandungan oksigen yang sama dalam darah vena, maka total ABP-O2 sistemik pada wanita lebih sedikit. Saat istirahat, itu sama dengan 5,8 ml O2 per 100 ml darah, dibandingkan 6,5 pada pria. Setelah menyelesaikan latihan, wanita yang tidak terlatih memiliki ABP-O2 = 11,1 ml O2/100 ml darah, dibandingkan 14 pada pria yang tidak terlatih. Akibat latihan, ABP-O2 meningkat baik pada wanita maupun pria akibat penurunan kandungan oksigen dalam darah vena (masing-masing 12,8 dan 15,5).

Menurut rumus Fick (PO2(MPC) = SV*ABP-O2), hasil kali SV oleh AVR-O2 menentukan konsumsi oksigen maksimum dan merupakan indikator penting daya tahan aerobik. Atlet ketahanan menggunakan kemampuan transportasi oksigen mereka lebih efisien karena mereka menggunakan lebih banyak oksigen yang terkandung dalam setiap mililiter darah dibandingkan orang yang tidak terlatih.

1.9 Pengaruh pelatihan kesehatan terhadap hemodinamik tubuh

Sebagai hasil dari pelatihan kesehatan, fungsi sistem kardiovaskular meningkat. Terjadi penghematan kerja jantung saat istirahat dan peningkatan kemampuan cadangan alat peredaran darah selama aktivitas otot. Salah satu efek terpenting dari latihan fisik adalah penurunan denyut jantung saat istirahat (bradikardia) sebagai manifestasi penghematan aktivitas jantung dan penurunan kebutuhan oksigen miokard. Meningkatkan durasi fase diastol (relaksasi) memberikan aliran darah yang lebih besar dan suplai oksigen yang lebih baik ke otot jantung. Pada penderita bradikardia, kasus penyakit jantung koroner (PJK) lebih jarang terdeteksi dibandingkan pada orang dengan denyut nadi cepat. Dipercaya bahwa peningkatan denyut jantung saat istirahat sebesar 15 kali/menit meningkatkan risiko kematian mendadak akibat serangan jantung sebesar 70%.Pola yang sama juga terlihat pada aktivitas otot.

Saat melakukan beban standar pada ergometer sepeda pada pria terlatih, volume aliran darah koroner hampir 2 kali lebih kecil dibandingkan pada pria tidak terlatih (140 berbanding 260 ml/menit per 100 g jaringan miokard), dan kebutuhan oksigen miokard juga meningkat. 2 kali lebih sedikit (20 berbanding 40 ml/menit per 100g jaringan). Jadi, dengan peningkatan tingkat latihan, kebutuhan oksigen miokard menurun baik saat istirahat maupun pada beban submaksimal, yang menunjukkan penghematan aktivitas jantung. Ketika pelatihan meningkat dan kebutuhan oksigen miokard menurun, tingkat beban ambang batas yang dapat dilakukan subjek tanpa ancaman iskemia miokard dan serangan angina meningkat.

Peningkatan paling nyata dalam kemampuan cadangan sistem peredaran darah selama aktivitas otot yang intens adalah: peningkatan denyut jantung maksimum, CO dan MV, ABP-O2, penurunan resistensi pembuluh darah perifer total, yang memfasilitasi kerja mekanis jantung dan meningkatkan kinerjanya. Adaptasi sirkulasi darah perifer bermuara pada peningkatan aliran darah otot di bawah beban ekstrim (maksimum 100 kali), perbedaan oksigen arteriovenosa, kepadatan lapisan kapiler pada otot yang bekerja, peningkatan konsentrasi mioglobin dan peningkatan dalam aktivitas enzim oksidatif.

Peningkatan aktivitas fibrinolitik darah selama pelatihan peningkatan kesehatan (maksimum 6 kali) dan penurunan tonus sistem saraf simpatik juga berperan protektif dalam pencegahan penyakit kardiovaskular. Akibatnya, respons terhadap neurohormon menurun dalam kondisi stres emosional, yaitu. Daya tahan tubuh terhadap stres meningkat.

Selain peningkatan nyata dalam kemampuan cadangan tubuh di bawah pengaruh pelatihan peningkatan kesehatan, efek pencegahannya juga sangat penting. Dengan meningkatnya pelatihan (seiring dengan peningkatan tingkat kinerja fisik), terjadi penurunan yang jelas pada semua faktor risiko utama: kolesterol darah, tekanan darah, dan berat badan. Ada contoh ketika, ketika UVC meningkat, kandungan kolesterol dalam darah menurun dari 280 menjadi 210 mg, dan trigliserida dari 168 menjadi 150 mg%. Pada usia berapa pun, dengan bantuan pelatihan, Anda dapat meningkatkan kapasitas aerobik dan tingkat daya tahan - indikator usia biologis tubuh dan vitalitasnya. Misalnya, pelari paruh baya yang terlatih memiliki kemungkinan detak jantung maksimum sekitar 10 denyut per menit lebih tinggi dibandingkan pelari yang tidak terlatih. Latihan fisik seperti jalan kaki dan lari (3 jam per minggu) setelah 10-12 minggu menyebabkan peningkatan VO2 max sebesar 10-15%.

Dengan demikian, efek peningkatan kesehatan dari pendidikan jasmani massal terutama dikaitkan dengan peningkatan kemampuan aerobik tubuh, tingkat daya tahan umum dan kinerja fisik. Peningkatan kinerja disertai dengan efek preventif terhadap faktor risiko penyakit kardiovaskular: penurunan berat badan dan massa lemak, kolesterol dan trigliserida dalam darah, penurunan tekanan darah dan detak jantung. Selain itu, pelatihan fisik secara teratur dapat secara signifikan memperlambat perkembangan perubahan fungsi fisiologis terkait usia, serta perubahan degeneratif pada berbagai organ dan sistem (termasuk menunda dan membalikkan perkembangan aterosklerosis). Melakukan latihan fisik memiliki efek positif pada seluruh bagian sistem muskuloskeletal, mencegah berkembangnya perubahan degeneratif yang berhubungan dengan usia dan kurangnya aktivitas fisik. Mineralisasi jaringan tulang dan kandungan kalsium dalam tubuh meningkat sehingga mencegah berkembangnya osteoporosis. Aliran getah bening ke tulang rawan artikular dan cakram intervertebralis meningkat, yang merupakan cara terbaik untuk mencegah arthrosis dan osteochondrosis. Semua data ini menunjukkan dampak positif yang sangat berharga dari pendidikan jasmani yang meningkatkan kesehatan terhadap tubuh manusia.

Kesimpulan

Mata kuliah ini mengkaji karakteristik hemodinamik utama dan perubahannya selama aktivitas fisik. Kesimpulan singkat dirangkum dalam Tabel 10.

Tabel10. Ciri-ciri dasar hemodinamik

Kolom 3 memberikan gambaran singkat tentang besaran yang dipelajari dan nilai batasnya.

Derajat perubahan parameter hemodinamik selama aktivitas fisik bergantung pada nilai awal saat istirahat. Aktivitas fisik memerlukan peningkatan yang signifikan pada fungsi sistem kardiovaskular, pernapasan, dan peredaran darah. Menyediakan otot-otot yang bekerja dengan jumlah oksigen yang cukup dan menghilangkan karbon dioksida dari jaringan bergantung pada hal ini. Sistem kardiovaskular memiliki sejumlah mekanisme yang memungkinkannya mengirimkan darah sebanyak mungkin ke perifer. Pertama-tama, ini adalah faktor hemodinamik: peningkatan denyut jantung, CO, volume darah, percepatan aliran darah, perubahan tekanan darah. Indikator-indikator ini berbeda untuk perwakilan olahraga yang berbeda (Menurut spesialisasi olahraga, kecepatan melatih pelari cepat, ketahanan melatih ketahanan, kekuatan melatih angkat besi.)

Penggunaan ekokardiografi dalam kedokteran olahraga telah memungkinkan untuk menetapkan perbedaan cara adaptasi jantung tergantung pada arah proses pelatihan. Pada atlet yang melatih daya tahan, adaptasi jantung terjadi terutama karena dilatasi dengan sedikit hipertrofi, dan pada atlet yang melatih kekuatan - karena hipertrofi miokard yang sebenarnya dan sedikit dilatasi. Dengan kerja fisik yang intens, aktivitas jantung meningkat. Jantung sebaiknya dilatih bertahap sesuai usia.

Faktor hemodinamik seperti perubahan tekanan darah sangatlah penting. Arah proses latihan mempengaruhi tekanan darah. Beban fisik yang bersifat dinamis membantu menguranginya, sedangkan beban statistik membantu meningkatkannya. Hipertensi dapat disebabkan oleh stres fisik dan emosional. Rendahnya tingkat tekanan sistolik pada arteri pulmonalis merupakan indikator tingginya keadaan sistem kardiovaskular daya tahan atlet. Ini mencirikan potensi kesiapan tubuh, khususnya hemodinamik, untuk aktivitas fisik yang besar dan berkepanjangan.

Perubahan fisiologis tubuh akibat latihan ketahanan pada wanita sama dengan pada pria. Dengan demikian, pada sistem transpor oksigen, indikator maksimum (LVmax, SVmax, COmax), konsentrasi laktat pada kerja maksimal meningkat, dan HRmax menurun karena peningkatan pengaruh parasimpatis. Semua ini menunjukkan peningkatan efisiensi dan ekonomi, serta peningkatan kemampuan cadangan sistem transportasi oksigen.

Keadaan tubuh, baik saat istirahat maupun saat berolahraga, bergantung pada banyak alasan: kondisi eksternal, olahraga tertentu (berenang, olahraga musim dingin, dll), faktor keturunan, jenis kelamin, usia, dll.

Batasan pertumbuhan efek pelatihan pada setiap orang telah ditentukan sebelumnya secara genetik. Bahkan latihan fisik intensif yang sistematis tidak dapat meningkatkan kemampuan fungsional tubuh melebihi batas yang ditentukan oleh genotipe. Denyut jantung istirahat, ukuran jantung, ketebalan dinding ventrikel kiri, kapilarisasi miokard, dan ketebalan dinding arteri koroner dipengaruhi oleh faktor keturunan.

Harus diingat bahwa latihan fisik membantu meningkatkan kesehatan, meningkatkan mekanisme biologis reaksi protektif dan adaptif, dan meningkatkan ketahanan nonspesifik terhadap berbagai pengaruh lingkungan yang berbahaya, hanya dengan syarat wajib bahwa tingkat aktivitas fisik di kelas-kelas ini optimal. untuk orang tertentu ini. Hanya tingkat aktivitas fisik yang optimal, sesuai dengan kemampuan orang yang melakukannya, yang menjamin peningkatan kesehatan, peningkatan fisik, mencegah terjadinya sejumlah penyakit dan membantu meningkatkan harapan hidup. Aktivitas fisik yang kurang optimal tidak memberikan efek yang diinginkan, di atas optimal menjadi berlebihan, dan aktivitas yang berlebihan, alih-alih memberikan efek penyembuhan, justru dapat menimbulkan berbagai penyakit bahkan kematian mendadak akibat kelelahan jantung. Prestasi olahraga harus ditingkatkan seiring dengan peningkatan kesehatan. .

Perhatian khusus harus diberikan pada pengaruh budaya fisik yang meningkatkan kesehatan pada tubuh yang menua. Pendidikan jasmani merupakan cara utama untuk menunda penurunan kualitas fisik yang berkaitan dengan usia dan penurunan kemampuan adaptif tubuh pada umumnya dan sistem kardiovaskular pada khususnya. Perubahan sistem peredaran darah dan penurunan kinerja jantung menyebabkan penurunan tajam kemampuan aerobik maksimum tubuh, penurunan tingkat kinerja fisik dan daya tahan. Tingkat penurunan MOC terkait usia antara 20 dan 65 tahun pada pria yang tidak terlatih rata-rata 0,5 ml/menit/kg, pada wanita - 0,3 ml/menit/kg per tahun. Dalam periode 20 hingga 70 tahun, kinerja aerobik maksimum menurun hampir 2 kali lipat - dari 45 menjadi 25 ml/kg (atau 10% per dekade). Pelatihan jasmani yang memadai dan kelas pendidikan jasmani yang meningkatkan kesehatan dapat secara signifikan menghentikan perubahan terkait usia di berbagai fungsi. Pekerjaan fisik, pendidikan jasmani, dan olahraga luar ruangan sangat bermanfaat, sedangkan merokok dan penyalahgunaan alkohol sangat berbahaya bagi sistem kardiovaskular.

Materi di atas menelusuri pola perubahan karakteristik dasar hemodinamik tubuh. Peningkatan derajat kesehatan dan keadaan fungsional seseorang secara simultan tidak mungkin terjadi tanpa penggunaan pendidikan jasmani dan olahraga secara aktif, luas dan komprehensif.

literatur

1. A.S.Zalmanov. Rahasia Kebijaksanaan Tubuh Manusia (Deep Medicine) - M.: Nauka, 1966. - 165 hal.

2. Kedokteran olahraga (Panduan untuk dokter) / diedit oleh A.V. Chogovadze, L.A. Butchenko.-M.: Medicine, 1984.-384 hal.

3. Fisiologi Olahraga : Buku Ajar Lembaga Pendidikan Jasmani/Ed. Y.M.Kotsa.-M.: Pendidikan Jasmani dan Olah Raga, 1986.-240 hal.

4. Dembo A.G. Kontrol medis dalam olahraga - M.: Kedokteran, 1988. - 288 hal.

5. A.M. Tsuzmer, O.L. Petrishina. Manusia. Ilmu urai. Fisiologi. Kebersihan.-M.: Pendidikan, 1971.-255 hal.

6.V.I. Dubrovsky, Rehabilitasi dalam olahraga. – M.: Budaya Jasmani dan Olah Raga, 1991. – 208 hal.

7. Melnichenko E.V.Pedoman metodologis untuk studi teoritis kursus "Fisiologi Olahraga". Simferopol. 2003.

8. Grabovska E.Yu. Malygina V.I. Melnichenko E.V. Pedoman kajian teori mata kuliah “Fisiologi Aktivitas Otot”. Simferopol.2003

9. Dembo A.G. Masalah terkini kedokteran olahraga modern - M.: Pendidikan Jasmani dan Olahraga, 1980. - 295 hal.

10.Byleeva L.V. dan lain-lain Permainan luar ruangan. Buku teks untuk Institut Kebudayaan Fisik. M.: Pendidikan jasmani dan olah raga, 1974.-208 hal.

A.S.Zalmanov. Rahasia Kebijaksanaan Tubuh Manusia (Deep Medicine) - Moskow: Nauka, 1966. - C32.

Kedokteran olahraga (Panduan untuk dokter) / diedit oleh A.V. Chogovadze, L.A. Butchenko.-M.: Medicine, 1984.-C83.

Kedokteran olahraga (Panduan untuk dokter) / diedit oleh A.V. Chogovadze, L.A. Butchenko.-M.: Medicine, 1984.-C76.

Fisiologi olahraga: Buku Ajar untuk Institut Pendidikan Jasmani / Ed. YM Kotsa.-M.: Pendidikan Jasmani dan Olah Raga, 1986.-P.87.

Fisiologi olahraga: Buku Ajar untuk Institut Pendidikan Jasmani / Ed. Y.M.Kots.-M.: Pendidikan jasmani dan olahraga, 1986.-P.29

Dembo A.G. Pengendalian medis dalam olahraga - M.: Kedokteran, 1988. - C137.

Fisiologi olahraga: Buku Ajar untuk Institut Pendidikan Jasmani / Ed. Y.M.Kotsa.-M.: Pendidikan Jasmani dan Olah Raga, 1986.-P.202

Kedokteran olahraga (Panduan untuk dokter) / diedit oleh A.V. Chogovadze, L.A. Butchenko.-M.: Medicine, 1984.-C97.

...) dan insufisiensi katup aorta relatif (dengan dilatasi signifikan pada ventrikel kiri dengan perluasan bukaan aorta). Etiologi 1) RL; 2) DARI; 3) aortitis sifilis; 4) penyakit jaringan ikat yang menyebar; 5) aterosklerosis aorta; 6) cedera; 7) cacat bawaan. Patogenesis dan perubahan hemodinamik. Proses patologis utama menyebabkan kerutan (rematik,...

Data literatur tentang permasalahan yang diteliti; 2) menilai indikator morfofungsional peserta kelompok berbagai orientasi pelatihan pada tahap awal; 3) mengetahui pengaruh latihan jasmani aerobik dan anaerobik terhadap kemampuan morfofungsional pelakunya; 4) melakukan analisis komparatif terhadap indikator-indikator yang dipelajari antar peserta kelompok dalam dinamika proses pelatihan. 2.2...

Kami tidak menemukan teknik elektrokardiografi terutama untuk mengidentifikasi perubahan fisiologis dan patologis pada jantung, sementara kami tidak menemukan penelitian apa pun yang menggunakan indikator EKG untuk menentukan kebugaran dan pengaruh aktivitas fisik terhadap perubahan detak jantung dan tekanan darah.”12 Analisis EKG menunjukkan , bahwa nilai diam yang dipelajari adalah untuk pesenam usia 15-16 tahun...

Jika terdapat campuran gas di atas zat cair, maka masing-masing gas larut di dalamnya sesuai dengan tekanan parsialnya dalam campuran tersebut, yaitu tekanan yang turun pada bagiannya. Tekanan parsial Jumlah gas apa pun dalam campuran gas dapat dihitung dengan mengetahui tekanan total campuran gas dan persentase komposisinya. Jadi, pada tekanan udara atmosfer 700 mm Hg. tekanan parsial oksigen kira-kira 21% dari 760 mm, yaitu 159 mm, nitrogen - 79% dari 700 mm, yaitu 601 mm.

Saat menghitung tekanan parsial gas di udara alveolar, harus diperhitungkan bahwa ia jenuh dengan uap air, yang tekanan parsialnya pada suhu tubuh adalah 47 mm Hg. Seni. Oleh karena itu, pangsa gas yang tersisa (nitrogen, oksigen, karbon dioksida) tidak lagi 700 mm, tetapi 700-47 - 713 mm. Jika kandungan oksigen di udara alveolus 14,3%, maka tekanan parsialnya hanya 102 mm; dengan kandungan karbon dioksida 5,6%, tekanan parsialnya adalah 40 mm.

Jika suatu zat cair jenuh dengan gas pada tekanan parsial tertentu bersentuhan dengan gas yang sama, tetapi tekanannya lebih rendah, maka sebagian gas tersebut akan keluar dari larutan dan jumlah gas terlarut akan berkurang. Jika tekanan gas semakin tinggi, maka semakin banyak gas yang larut dalam cairan.

Pelarutan gas bergantung pada tekanan parsial, yaitu tekanan gas tertentu, dan bukan tekanan total campuran gas. Oleh karena itu, misalnya, oksigen yang terlarut dalam cairan akan keluar ke atmosfer nitrogen dengan cara yang sama seperti ke dalam ruang hampa, bahkan ketika nitrogen berada di bawah tekanan yang sangat tinggi.

Apabila suatu zat cair bersentuhan dengan campuran gas dengan komposisi tertentu, jumlah gas yang masuk atau keluar dari zat cair tidak hanya bergantung pada perbandingan tekanan gas dalam zat cair dan campuran gas, tetapi juga pada volumenya. Jika sejumlah besar cairan bersentuhan dengan sejumlah besar campuran gas, yang tekanannya berbeda tajam dari tekanan gas dalam cairan, maka sejumlah besar gas dapat keluar atau masuk ke dalamnya. Sebaliknya, jika cairan yang bervolume cukup besar bersentuhan dengan gelembung gas yang bervolume kecil, maka sejumlah kecil gas akan keluar atau masuk ke dalam cairan dan komposisi gas dalam cairan tersebut hampir tidak berubah.

Untuk gas yang dilarutkan dalam cairan, istilah “ tegangan", sesuai dengan istilah "tekanan parsial" untuk gas bebas. Tegangan dinyatakan dalam satuan yang sama dengan tekanan, yaitu dalam atmosfer atau milimeter air raksa atau kolom air. Jika tegangan gas 1,00 mmHg. Art., Artinya gas yang terlarut dalam cairan berada dalam kesetimbangan dengan gas bebas pada tekanan 100 mm.

Jika tegangan gas terlarut tidak sama dengan tekanan parsial gas bebas, maka kesetimbangan terganggu. Ini dipulihkan ketika kedua kuantitas ini menjadi sama lagi. Misalnya, jika tegangan oksigen dalam cairan bejana tertutup adalah 100 mm, dan tekanan oksigen di udara bejana tersebut adalah 150 mm, maka oksigen akan masuk ke dalam cairan.

Dalam hal ini, tegangan oksigen dalam cairan akan meningkat, dan tekanannya di luar cairan akan menurun hingga tercapai keseimbangan dinamis baru dan kedua nilai ini sama, menerima nilai baru antara 150 dan 100 mm. Bagaimana perubahan tekanan dan tegangan dalam aliran tertentu bergantung pada volume relatif gas dan cairan.