Взаимосвязь между поглощением кислорода и частотой сердечных сокращений (ЧСС) при физической активности - с точки зрения физиологии человека

 Оглавление статьи:
  1. Поглощение кислорода
  2. Линейная зависимость между VO2 и частотой сердечных сокращений
  3. Физическая активность и уровень холестерина
  4. VO2макс
  5. Список использованной литературы

VO2 и частота сердечных сокращений до достижения анаэробного порога увеличиваются прямо пропорционально работе, а после этого — обратно пропорционально.

а) Поглощение кислорода. При динамической работе VO2 задействованных мышц, а вместе с тем и всего организма увеличивается в зависимости от нагрузки, что, в свою очередь, зависит от интенсивности работы и коэффициента полезного действия.

Стабильное соотношение между потребностью в кислороде и VO2 (т. е. потреблением О2) достигается только через 2-3 мин (рис. ниже), поскольку метаболизм в мышцах и кровоток не сразу адаптируются к повышенной потребности (рис. ниже). При этом

Взаимосвязь между поглощением кислорода и частотой сердечных сокращений (ЧСС) при физической активности

где HF * SV * СaО2 (частота сердечных сокращений * ударный объем сердца * артериальная концентрация О2) обозначает количество О2, транспортируемое в ткань, а HF * SV * CvO2 (CvO2 — концентрация О2 смешанно-венозная) — количество О2, которое возвращается в легкие.

Аэробная и анаэробная нагрузка
Потребление О2 и динамическая работа. Потребление О2 до работы, во время и после выполнения работы на велоэргометре с нагрузкой 100 Вт со схематичным изображением дефицита О2 и кислородного долга
Изменение функционирования сердца и системы кровообращения при физической активности
Снабжение работающей мышцы кислородом. Увеличение кровоснабжения и уменьшение времени контакта в капиллярах мышц в начале утомительной мышечной активности при VO2макс около 70% от максимума (тонкая мышца бедра собаки). В конце 3 мин (не отмечено) мышечный кровоток возрос до 685%, а время контакта в капиллярах незначительно снизилось до 216 мс

Разность между этими двумя величинами определяет количество О2, потребляемое в тканях организма, которое снова поглощается легкими путем диффузии.

б) Линейная зависимость между VO2 и частотой сердечных сокращений. Произведение SV * (СaО2 - CvO2) можно заменить индивидуально различающейся константой k, поскольку в начале работы при увеличении развиваемой мышцами мощности происходят изменения следующих параметров:

- ударный объем сердца быстро достигает максимума (150% от исходного показателя);

- смешанно-венозная концентрация О2 продолжает незначительно снижаться после первоначального снижения по мере увеличения нагрузки.

Таким образом артериальная концентрация О2 при нахождении на уровне моря всегда составляет 96-100% от кислородной емкости крови (исключение составляют спортсмены-рекордсмены с очень большим VO2 (более 3 л/мин), у которых время контакта в капиллярах легких настолько невелико, что его недостаточно для полного насыщения). Приведенное выше уравнение можно сократить:

Взаимосвязь между поглощением кислорода и частотой сердечных сокращений (ЧСС) при физической активности

что демонстрирует линейную зависимость между VO2 и частотой сердечных сокращений в широком диапазоне развиваемых мощностей вплоть до анаэробного порога. Эта тесная взаимосвязь объясняется следующей гипотезой: эргорецепторы (или метаборецепторы) в мышце передают центру кровообращения информацию о соответствующей интенсивности обмена веществ в работающей мускулатуре.

В результате, наряду с многофакторной адаптацией локального кровоснабжения мышц, минутный объем сердца также адаптируется к потребностям ткани посредством изменения частоты сердечных сокращений.

в) Физическая активность и уровень холестерина. Сердечно-сосудистые заболевания на сегодняшний день являются одной из наиболее распространенных причин смерти. Важную роль играет коронарная болезнь сердца.

Поскольку часто она сопровождается низкими концентрациями липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) и высоким уровнем липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) в крови, повышенную концентрацию холестерина можно лечить медикаментозно. Исследования показали, что регулярная физическая активность (минимум 3 раза по 30 мин в неделю) увеличивает концентрацию ЛПВП и снижает концентрацию ЛПНП. Такие тренировки являются ценным терапевтическим средством для нормализации уровня холестерина.

г) VO2макс. Из результатов ступенчатого теста видно, что VO2 (рис. ниже), минутный объем дыхания и частота сердечных сокращений увеличиваются линейно до достижения анаэробного порога. Если испытуемый подвергается экстремальной нагрузке, зависимость между VO2 и мощностью выходит на плато (рис. ниже). Плато позволяет определять VO2макс в соответствующих экспериментальных условиях.

Аэробная и анаэробная нагрузка
Потребление О2 до велоэргометрии и во время нее. Показатели стационарного состояния ступенчатого теста. VO2макс определяется как плато, т. е. несмотря на увеличение мощности VO2 остается неизменным

Величина VO2макс в значительной степени зависит от задействованной мускулатуры (езда на велосипеде, бег и т. д.). В покое VO2 находится на уровне 250-300 мл/мин, у нетренированных людей он может повышаться до 3 л/мин, а у спортсменов — до 6 л/мин.

- Рекомендуем ознакомиться далее "Адаптация параметров крови при физической активности - с точки зрения физиологии человека"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 9.7.2026

Оглавление темы "Физиология человека.":
  1. Изменение функционирования сердца и системы кровообращения при физической активности - с точки зрения физиологии человека
  2. Изменения дыхания и обмена веществ при физической активности - с точки зрения физиологии человека
  3. Взаимосвязь между поглощением кислорода и частотой сердечных сокращений (ЧСС) при физической активности - с точки зрения физиологии человека
  4. Адаптация параметров крови при физической активности - с точки зрения физиологии человека
  5. Изменения теплового баланса при физической активности - с точки зрения физиологии человека
  6. Адаптация эндокринной системы при физической активности - с точки зрения физиологии человека
  7. Специфическое влияние статической работы - с точки зрения физиологии человека
  8. Физическая активность на рабочем месте - с точки зрения физиологии человека