Влияние физической нагрузки на величину артериального давления

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СРЕДНЯЯ ШКОЛА С УГЛУБЛЕННЫМ ИЗУЧЕНИЕМ ОТДЕЛЬНЫХ ПРЕДМЕТОВ № 57

КИРОВСКОГО РАЙОНА ВОЛГОГРАДА»

Генеральская Елена

Учащаяся 10 «Б» класса

Научно-исследовательская работа

«Влияние физических нагрузок на артериальное давление»

Направление «Инновационные технологии современного общества при формировании здорового образа жизни»

Научный руководитель:

Чесалин Сергей Викторович

г. Волгоград 2016 г.

Оглавление

Введение. 3

1. Теоретическая часть 4

   1. Общие сведения о сердечно-сосудистой системе. 4

1.2 Сердечный выброс. 6

1.3 Коэффициент полезного действия (КПД) сердца. 7

1.4 Факторы, влияющие на сердечный выброс. 8

2. Практическая часть. 9

2.1 Работа в медицинском кабинете школы. 9

2.2 Творческая работа – выпуск буклета 10

2.3 Работа в спортивном зале. 11

Заключение. 12

Источники. 12

Приложение. 13-15

Введение.

Показатели состояния здоровья детей и подростков, обучающихся в учебных заведениях, являются актуальной проблемой современности. Неуклонное снижение числа практически здоровых детей, все возрастающий поток детей, страдающих хронической патологией и инвалидов, рассматривается многими исследователями сегодня как национальная трагедия России. Все чаще звучит термин «школьные болезни».

В этом году я столкнулась с этой проблемой. Выяснилось, что практически 20% учеников класса не посещают уроки физической культуры по медицинским показаниям, но многие дети очень хотели бы заниматься. Возникла проблема: как помочь детям с ограничениями по здоровью при проведении специальных физкультурных занятий.

Это тем более актуально, когда решается вопрос о возможности обучения ребенка в школе с повышенной учебной нагрузкой – гимназии, лицее и т.п. Одновременно с ухудшением состояния здоровья наблюдается и снижение мотивации к занятиям физической культурой.

И я решила исследовать эту проблему на примере нашей школы. Медицинская сестра порекомендовала мне поработать с учащимися, страдающими гипертонической болезнью. Но в беседе с учителями физической культуры выяснилось, что наши учащиеся, освобожденные от занятий физической культуры, по данным показателям, абсолютно убеждены, что дополнительные нагрузки только навредят их здоровью. И здесь возникла еще одна цель моей работы, которая ранее не планировалась.

Цели работы:

• Изучить механизм образования артериального давления.

• Определить факторы, влияющие на его изменение.

• Убедить учащихся с нарушением здоровья в необходимости заниматься физическими упражнениями.

Для достижения поставленных целей были сформулированы задачи исследования:

• Изучить литературу, касающуюся данного вопроса;

• Исследование состояния здоровья (давление) группы учащихся 10-11 классов;

• Изучить влияние физических нагрузок на артериальное давление;

• Представить данные исследований проведенных на экспериментальной группе ;

• Дать рекомендации учащимся, страдающим артериальным давлением.

2. Теоретическая часть

   1. Общие сведения о сердечно-сосудистой системе.

Первый этап моей исследовательской работы был посвящён изучению специальной литературы, сбору информации по теме исследования.

Кровь оказывает на стенку сосуда давление. Давление, равное 110 мм рт. ст., означает что, если бы сосуд был соединен с ртутным манометром, давление жидкости на конце сосуда сместило бы непрерывный столбик ртути на высоту 11см.

В мелких тонкостенных сосудах давлению внутри сосуда частично противодействуют давление снаружи; эта разница между внутренним и наружным давлением называется трансмуральным давлением.

Существует изменение давления, направленное от артерии к артериолам и капиллярам и от периферических вен к центральным. Таким образом, кровяное давление уменьшается в следующем направлении: аорта – артериолы – капилляры – венулы – крупные вены – полые вены.

Именно благодаря этому кровь течет от сердца к артериолам, затем капиллярам, венулам, венам и обратно к сердцу.

Артериальное давление является величиной, которая образуется и регулируется, в конечном счете, лишь посредством изменения сердечного выброса и периферического сопротивления.

При увеличении сердечного выброса и неизменном сосудистом сопротивлении АД повышается, а при снижении сердечного выброса – снижается. При неизменном сердечном выбросе повышение периферического сопротивления также приводит к повышению артериального давления и наоборот.

Таким образом, можно сказать, что АД является функцией:

1. сердечного выброса;

2. периферического сопротивления;

3. изменяется прямо пропорционально изменениям 1 и 2 величин.

Артериальное давление (АД) измеряют с целью оценки состояния сердечно сосудистой системы, как у здоровых людей, так и у больных.

Под АД следует понимать давление, оказываемое движущейся кровью на внутреннюю поверхность артерий, величина которого является одним из показателей функционального состояния организма.

АД зависит от:

1. притока крови в артериальную систему;

2. эластичности сосудистых стенок;

3. вязкости крови и т. д.

Различают АД систолическое (максимальное), диастолическое (минимальное) и пульсовое.

1. Систолическое АД – это давление, возникающее в артериальной системе вслед за систолой левого желудочка, т. е. давление в момент максимального подъема пульсовой волны.

2. Диастолическое АД возникает в период диастолы сердца, когда имеет место падение пульсовой волны. Разница между величинами максимального и минимального давления называется пульсовым давлением.

Повышение цифры артериального давления (гипертония) могут быть при многих заболеваниях: гипертонической болезни, остром и хроническом нефрите, опухолях коры надпочечников и гипофиза и др. При этих заболеваниях систолическое АД может подниматься до 200 – 250 и выше мм рт. ст., диастолическое – до 120 – 160 мм рт. ст.

Повышение давления на каждые 10 миллиметров ртутного столба увеличивает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний на 30%. У людей с повышенным давлением в 7 раз чаще развиваются нарушения мозгового кровообращения, вследствие чего могут происходить инсульты;  в 4 раза чаще – ишемическая болезнь сердца, в 2 раза чаще  поражение сосудов ног.

Кратковременное повышение артериального давления (гипертензия) до максимального может наблюдаться у здоровых людей после обильной еды, при больших физических и умственных нагрузках, психическом возбуждении (стрессе), после употребления алкоголя, кофе, крепкого чая, приема стимуляторов (жень-шень, пантокрин, лимонник и др.), курения табака, при сильном переутомлении и др.

1.2 Сердечный выброс.

Сердечный выброс является ценнейшим показателем гемодинамики и основан обычно на использовании формулы Фика:

Общее потребление О2 организмом (мл/л)

Сердечный выброс (л/мин) =

Арт О2 – вен. О2 (мл/л)

Объем крови, выбрасываемой левым желудочком в аорту, должен быть равен количеству крови, протекающей за минуту через легкие.

Следовательно, для определения сердечного выброса необходимо иметь данные о потреблении О2 в легких и пробы крови из артерии и вены.

1.3 Коэффициент полезного действия (КПД) сердца

КПД, равный отношению совершенной работы к затраченной энергии составляет всего 14 – 15%, что говорит о значительных потерях энергии.

Отношение количества О2, эквивалентного произведенной механической работе, к общему количеству кислорода, использованному в течение одной минуты, отражает механическую эффективность сердца. В данном примере она равна 15%.

КПД = 100% = 15%

При физической работе (нагрузке) и тренировке КПД сердца может увеличиваться. При повышении АД нагрузка на сердце становится больше, а КПД уменьшается. Поэтому для облегчения работы сердца желательно, чтобы кровяное давление было сравнительно низким, а сердечный выброс – большим.

Работа сердца за удар – внешняя работа, совершаемая сердцем за одно сокращение. Механическая работа сердца равна сумме работ: по перемещению ударного объема крови против давления в магистральных артериях, по сообщению крови кинетической энергии, по созданию упругого напряжения в стенке миокарда и по передвижению участка сердца.

В покое у молодых лиц работа сердца по сообщению крови кинетической энергии составляет лишь около 3 – 4% от общей работы сердца за удар. Однако при физической нагрузке, а также у пожилых людей (в обоих случаях скорость тока крови в аорте возрастает) работа по сообщению крови кинетической энергии существенно выше.

1.4 Факторы, влияющие на сердечный выброс

Сердечный выброс (СВ) представляет собой количество крови, выбрасываемой левым желудочком в аорту за 1 мин и зависит от физиологических факторов:

• количества крови, притекающей к правому предсердию («венозный возврат»);

• нагнетательной функции сердца, определяемой главным образом сократительной способностью миокарда;

• общего периферического сопротивления (ОПС).

Эффективность сердца как насоса определяется тем, насколько полно оно способно перекачивать объем крови, поступающей по системе полых вен.

В нормальных условиях сердце за 1 мин перекачивает 5 – 6 л крови.

Повышение периферического сопротивления (при постоянных прочих условиях, т. е. при постоянной величине венозного возврата и постоянной сократительной функции миокарда) приводит к снижению сердечного выброса.

Сердечный выброс находится также в большей зависимости от частоты сердечных сокращений. Установлено, что оптимальные величины сердечного выброса при условии постоянства давления в правом предсердии наблюдается при частоте 80 – 90 сокращений сердца в минуту. При резком учащении сердечного ритма, так же как и при его замедлении, например, при полной поперечной блокаде, сердечный выброс уменьшается.

Физическая нагрузка влияет на сердечный выброс (СВ) и частоту сокращений сердца (табл. 1). Факторы, увеличивающие частоту сокращений сердца (физическая нагрузка, эмоциональное возбуждение и т. п.), как правило, увеличивают и СВ. У спортсменов при физической нагрузке частота сокращений сердца возрастает не в такой сильной степени, как у нетренированных людей при таком же приросте сердечного выброса. Это означает, что во время физической нагрузки у этих людей увеличивается ударный объем.

Таблица 1. Влияние физической нагрузки на сердечный выброс и частоту сокращений сердца у человека

Состояние

Частота сокращений сердца в 1 мин

Сердечный выброс, л/мин

60

5,5

Умеренная нагрузка

100

10,9

Интенсивная нагрузка

138

15,0

Сердечный выброс с возрастом меняется. Так, до десяти лет сердечный индекс быстро возрастает, а затем к старости постепенно уменьшается.

2. Практическая часть.

2.1 Работа в медицинском кабинете школы.

Второйэтап работа проходил в медицинском кабинете школы.

Я изучила 85 карточек учащихся 10-11 классов и определила среди них 15 страдающих вегето – сосудистой дистонией гипертонического, гипотонического или смешанного типа. Часть этих учащихся согласилась поработать в экспериментальной группе.

Третий этап — работа с медицинской сестрой школы:измерение артериального давления участников экспериментальной группы до физических нагрузок и после них. Первоначальное измерение проводили в определенные часы, лучше утром, до принятия пищи, при отсутствии утомления, возбуждения, по возможности, старались при одинаковой средней температуре воздуха и обычном атмосферном давлении.

Для определения артериального давления было использовано традиционное оборудование – тонометр.

Данные исследования занесены в таблицу.

Таблица 2. Измерение давления (возрастная группа 15-17 лет)‏

2. Дубровченко Артём

3. Мулеев Руслан

4. Калачёв Глеб

5. Божков Иван

Девочки:

1. Орлова Ксения

2. Сергеева Валерия

3. Ешилова Алина

4. Сухова Анжелика

5. Генеральская Елена

16л

16л

16л

16л

17л

16л

16л

16л

15л

16л

110 х 75

110 х 75

100 х 75

110 х 80

110 х 80

115 х 75

100 х 80

110 х 80

110 х 75

120 х 80

110 х 80

120 х 80

110 х 80

120 х 80

120 х 80

120 х 80

110 х 80

130 х 90

120 х 80

125 х 85

Исследовав механизм образования артериального давления и соотнеся данные эксперимента, я пришла к выводу, что на артериальное давление подростков 15-17 лет влияют факторы:

1) физические нагрузки;

2) эмоциональные нагрузки (стрессы на уроках);

А также:

1) природно-климатические условия;

2) вредные привычки (курение, алкоголь и т.п.);

3) лекарственные препараты (наркотики)

4) экологическая обстановка.

2.2 Творческая работа – выпуск буклета

Следующим, четвертым этап был выпуск буклета и беседа с группой учащихся, страдающих гипертонической болезнью на тему: «Рекомендации для учащихся по организации занятий физической культурой при гипертонической болезни» (приложение 1).

Говоря о физических упражнениях, я имею в виду не специальные тренировки, а самые обычные утренние зарядки. Речь идет о пробежках, езде на велосипеде или хотя бы классической аэробике. Давление снижается в результате любых физических нагрузок, если они хотя бы относительно регулярны. И их преимущества может оценить каждый.

Чтобы убедить учащихся в безопасности умеренных физических нагрузок, были даны следующие рекомендации к конкретным физическим упражнениям при гипертонической болезни:

• упражнения аэробной направленности;

• упражнения небольшой интенсивности;

• дыхательные упражнения;

• упражнения на развитие вестибулярной устойчивости;

• упражнения на расслабление мышц;

• массаж воротниковой зоны.

Важно однако помнить, что при гипертонической болезни во время занятий систолическое артериальное давление не должно превышать 210 мм. рт. ст, диастолическое артериальное давление – 110-115 мм. рт. ст. Частота сердечных сокращений не должна превышать 160-170 уд/мин.

Но не надо забывать о противопоказаниях. При гипертонической болезни запрещено:

— физические упражнения большой интенсивности;

— резкие и быстрые движения головой и туловищем;

— упражнения с задержкой дыхания.

2.3 Работа в спортивном зале.

Пятый этап заключался в проведении комплекса лечебной гимнастики с группой учащихся, страдающих гипертонической болезнью (приложение 2).

Лечебная гимнастика при гипертонических и прочих заболеваниях сердечнососудистой системы выполняется в ходьбе, а также в исходных положениях: стоя, сидя, лежа на спине. Давать нагрузку с ограничениями, исключить упражнения с выраженным усилием и сложных в координационном отношении упражнений при соотношении с дыхательными упражнениями 1:3 и 1:4.

В конце экспериментальной части 8 из 10 участников группы решили, что восстановление их здоровья средствами и методами, используемыми при занятиях физической культурой вполне реальный шанс.

Заключение.

Опыт данной работы был представлен учителям физической культуры и по достоинству оценен. Часть этой работы представлена в копилке учителей физической культуры в качестве методического пособия по организации и проведению занятий при гипертонической болезни.

В заключение хотелось бы привести слова академика, хирурга-кардиолога — Николая Михайловича Амосова: «Не надейтесь на медицину. Она неплохо лечит многие болезни, но не может сделать человека здоровым»

Источники.

1. Дубровский В.И., Федорова В.А. Биомеханика. — М: Владос-пресс, 2008г.

2. Медицинская энциклопедия Том : Советская энциклопедия, 1989г.

3. И. В. Переверзева «Технологии проведения занятий в специальном медицинском отделении» Учебно – методическое пособие: Ульяновск 2008г.

Приложение 1. Буклет: Рекомендации для учащихся по организации занятий физической культурой при гипертонической болезни.

Приложение 2. Лечебная гимнастика при гипертонических и прочих заболеваниях сердечнососудистой системы.

Содержание

Дозировка

Методические указания

1

Ходьба на носках, пятках, внешнем своде стопы, с высоким подниманием бедра

1 — 2 мин

Выполняемые упражнения согласуются с дыханием

2

И.П.: стойка ноги врозь, руки в «замок»;

1 – руки вверх, правую ногу назад на носок;

2 – ИП

3 – руки вверх, левую ногу назад на носок;

4 – ИП

4 — 6 раз

1, 3 – вдох

2, 4 — выдох

3

ИП: стойка ноги врозь, руки к плечам;

1-2 – два круговых движения руками вперед;

3-4 – два круговых движения назад;

4 – 6 раз

В ИП – вдох

При выполнении круговых движений выполняем вдох

4

ИП – стойка ноги врозь, руки на поясе;

1. Руки вперед, согнуть спину, вдох,

2. ИП, выдох,

3. Руки назад, плечи назад, выдох,

4. ИП, выдох

3 – 4 раз

Темп медленный

5

ИП лежа на спине, руки за голову,

1. Поворот туловища вправо, вдох,

2. ИП, выдох,

3. Поворот туловища влево, вдох

4. ИП, выдох.

3 – 4 раз

Темп средний

6

ИП: лежа на спине, руки вниз,

1- Выпятить живот,

2 -Втянуть живот

3 – 4 раз

1 – вдох через нос,

2 – выдох.

7

ИП лежа на спине, руки вниз,

1. Сжать пальцы рук, согнуть правую стопу к себе, левую — от себя,

2. Разжать пальцы рук, согнуть левую стопу, правую – от себя.

6 – 8 раз

Темп медленный, дыхание произвольное.

8

ИП лежа н спине, ноги врозь, руки вниз,

1. Повернуть стопы в сторону,

2. Повернуть внутрь

5 – 6 раз

Темп средний

9

ИП лежа на спине, руки вниз,

1. Согнуть правую ногу к груди, обхватить руками, вдох,

2. ИП, выдох,

3. Согнуть левую ногу к груди, обхватить руками, вдох,

4. ИП, выдох.

3 – 4 раз

Темп медленный

10

ИП лежа а спине, ноги согнуть,

1. Поднять таз,

2. ИП.

4 – 6 раз

Темп средний

11

ИП лежа на спин, руки вниз,

1. Наклон коленей в право,

2. ИП,

3. Наклон коленей влево,

4. ИП.

2 – 3 раз

Темп средний, плечи от пола не поднимать

12

ИП лежа а спине, руки вниз, левую ногу согнуть,

1-4 круговые движения правой ногой

То же левой ногой, согнув правую ногу

2 – 3 раз

Дыхание произвольное

14