Физиология аэробных упражнений

Дыхательная и сердечно-сосудистая приспособляемость

Основные понятия:

Дыхательная приспособляемость к среднему уровню физических нагрузок –

1) Частота дыхания возрастает. В начале физических упражнений количество дыхательных

циклов резко увеличивается, затем медленно возрастает, выравнивается.

2) Глубина вентиляции возрастает.

3) Скорость потока вдыхаемого и выдыхаемого воздуха при нагрузке увеличивается.

Сердечно-сосудистая приспособляемость к среднему уровню физических нагрузок –

1) Частота сердечных сокращений и количество поставляемой сердцем крови увеличиваются,

чтобы удовлетворить возросшие потребности тканей, затем частота сокращений сердца

стабилизируется.

2) По сравнению с покоем, расслабление желудочков (диастола) гораздо короче по времени,

тогда как сокращение (систола) почти такое же по продолжительности.

3) При повышенном кровотоке, больше крови перемещается к тем областям, в которых

наибольшая потребность в крови.

Чем более энергична и продолжительна активность, тем больше запасов энергии используется, возрастает кислородная задолженность, увеличивается нагрузка на сердце, лёгкие и мышцы. Как только активность прекращена, сердце и лёгкие в течение некоторого времени продолжают быстро работать, чтобы обеспечить организм недостающим кислородом. Кислород используется для пополнения запасов энергии, например, гликогена, и для преобразования накопленной молочной кислоты в другие вещества (возмещение кислородной задолженности, возникшей во время упражнений).

Помимо обеспечения кислородом и выведения продуктов обмена, кровь является главным транспортёром тепла. Скелетные мышцы, преобразуя химическую энергию в механическую работу, производят тепло. Для выведения из организма, тепло перемещается к поверхности кожи или лёгких, где используется для испарения жидкости. Во время упражнений превалирует необходимость обеспечивать кровью скелетные мышцы. После упражнений, большая часть крови может перенаправляться к коже, что проявляется в виде прилива крови к лицу человека, который только что закончил упражнения.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Зарегистрировать изменения в дыхании, электрической активности сердца, температуры поверхности тела (кожи), связанные с изменением уровней активности.

ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ: Компьютеризированный комплекс для лабораторных электрофизиологических исследований BIOPAC, датчик потока воздуха, одноразовый бактериальный фильтр, одноразовый или стерилизуемый загубник, одноразовый зажим для носа, датчик температуры, клейкая лента односторонняя, набор электродных проводов и 3 одноразовых виниловых электрода, электродный гель и спиртосодержащее очищающее средство для кожи.

ХОД РАБОТЫ: Включите компьютер. Подключите датчик потока воздуха к каналу 1 (СН 1). Набор электродных проводов к каналу 2 (СН 2). Датчик температуры к каналу 3 (СН 3). Включите блок BIOPAC. Выберите испытуемого, у которого нет сердечно-сосудистых или дыхательных заболеваний. Присоедините фильтр и загубник к датчику потока воздуха. Расположите 3 электрода на Испытуемом и присоедините к ним электродные провода. С помощью клейкой ленты закрепите датчик температуры на кончике пальца.

Запустите программу Biopac Student Lab. Выберите урок “L15-Aero-1”. Введите имя файла. Нажмите OK.

Калибровка. Испытуемый должен в расслабленном состоянии, с закреплённым зажимом для носа, дышать через датчик потока воздуха. Нажмите Calibrate. Процедура калибровки продлится 8 секунд и остановится автоматически. Запись «потока воздуха» должна отображать колебания сигнала, ЭКГ должна быть уменьшенной кривой с относительно ровной базисной линией, а регистрация «Температуры кожи» должна быть отражена практически прямой линией. При несоответствии нажмите Redo Calibration (Повторить Калибровку).

Регистрация данных.

Рассчитайте максимально допустимую частоту сердечных сокращений (МДЧСС) для Испытуемого при упражнениях: МДЧСС = 0,8 (220 – (возраст)). Присоедините фильтр и одноразовый или стерилизуемый загубник к датчику. Используйте индивидуальный зажим для носа и начинайте дышать через датчик, удерживая его в вертикальном положении.

Нажмите Record (Запись). С правой стороны окна появится гистограмма для слежения за частотой дыхания испытуемого. Испытуемый ждёт 5 секунд после начала записи, затем начинает выполнять упражнения в течение 5-ти минут. Регистратор (нажимая F9) вставляет метки, обозначая начало упражнений, изменения интенсивности, конец упражнений. Упражнения прерываются ранее 5-ти минут, если испытуемый почувствует головокружение или ЧСС испытуемого достигнет максимума. После упражнений регистрация продолжается ещё 5 минут.

Нажмите Suspend (Приостановить). Если Вы не точно следовали процедуре, нажмите на Redo (Повторно выполнить).

Нажмите Done (Готово). Для регистрации данных другого испытуемого выбрать опцию – “Record from another subject”.

Анализ данных.

Войдите в режим просмотра сохранённых данных (Review Saved Data) и выберите нужный файл. Канал СН 1 отображает поток воздуха, канал СН 2 – ЭКГ, канал СН 3 – температуру кожи, канал СН 41 – ЧСС. Установите каналы вычислений следующим образом: канал СН 41 – value (амплитуда сигнала в конечной точке, выделенного курсором участка), канал СН 1 – BPM (частота), канал СН 1 – max (максимальное значение амплитуды на выделенном курсором участке), канал СН 3 – value.

С помощью I-образного курсора выберите точку в 5-ти секундном интервале и запишите значения ЧСС и температуры тела. Выделите участок от начала одного вдоха до начала следующего вдоха и запишите величины частоты дыхания и максимального потока воздуха.

Перейдите к сегменту данных во время упражнений и сделайте измерения, необходимые для заполнения таблицы отчёта.

Перейдите к сегменту данных после упражнений и сделайте измерения, необходимые для заполнения таблицы отчёта.

ОТЧЕТ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИЗМЕРЕНИЙ

Дата:

Имя испытуемого - Возраст-

Рост - Вес - Пол: Муж. / Жен.

Расчётная максимальная ЧСС: 0,8 * (220 – (возраст)) = ________________________

ДО УПРАЖНЕНИЙ

ЧСС	Частота дыхания	Поток воздуха	Температура кожи

ВО ВРЕМЯ УПРАЖНЕНИЙ

Время	ЧСС	Частота дыхания	Поток воздуха	Температура кожи
(мин)	(сек)

ПОСЛЕ УПРАЖНЕНИЙ