Анатомия дыхательной системы

Дыхательная система - это органы, обеспечивающие цирку­ляцию воздуха (дыхательные, воздухопроводящие пути) и газооб­мен между поступающим в легкие воздухом и кровью. К органам дыхательной системы относят нос, полость носа с околоносовыми пазухами, глотку, гортань, трахею, бронхи, легкие, грудную клетку с дыхательными мышцами и иннервационный аппарат.

Дыхательный центр - это нервное образование в продолгова­том мозге, обеспечивающее координированную, ритмичную дея­тельность дыхательных мышц и приспособление дыхания к изме­няющимся условиям окружающей и внутренней среды организма.

Вдыхаемый воздух может проникать в полость глотки дву­мя путями - через полость носа или полость рта, далее из полости глотки в гортань, трахею, бронхи и легкие.

Гортань имеет наиболее сложное строение, так как является не просто дыхательной трубкой, но еще играет роль голосового аппарата. Это - комбинация органа дыхания с органом речи.

Трахея - это довольно широкая, эластичная трубка из хря­щевых колец, соединенных волокнистой тканью и прерываемых местами ею и гладкими мышечными волокнами.

Бронхи представляют собой воздухоносные трубки более узкого калибра, они обеспечивают проведение воздуха от трахеи до легочной ткани и обратно, а также очищение его от посторон­них частиц. Отходящие от трахеи крупные бронхи называются бронхами 1-го порядка. Крупные бронхи, пройдя небольшое рас­стояние, входят в легкие и последовательно делятся на бронхи более мелкие - 2-го, 3-го порядка и т. д. (до 5-6 раз). Стенка брон­хов снабжена гладкой мускулатурой. Мельчайшие бронхи назы­ваются бронхиолами, они составляют переходное звено между бронхами и собственно легочной тканью.{banner_st-d-1}

Легкие - это парные дыхательные органы, расположенные в плевральных полостях и осуществляющие газообмен между вды­хаемым воздухом и кровью. Легкие состоят, помимо бронхиально­го дерева, из мельчайших пузырьков, или альвеол, окружающих мельчайшие бронхи наподобие листьев кроны. Альвеолярный воз­дух - это воздух, находящийся в легочных альвеолах. Он составля­ет 94-95% воздуха, имеющегося в дыхательных путях и легких, остальные 5-6% воздуха находятся в так называемом мертвом про­странстве. Каждая бронхиола образует полтора - два десятка ле­гочных пузырьков, которые составляют ацинус. В среднем около 15 ацинусов, прилегающих друг к другу и имеющих каждый свой приводящий мельчайший бронх, составляют легочную дольку. Из множества долек составляются доли легкого. Левое легкое имеет две доли - верхнюю и нижнюю. Правое легкое имеет три доли -верхнюю, среднюю и нижнюю. Доли полностью разделены между собой и каждая имеет свой бронх, вместе с которым проходят со­ответствующие кровеносные сосуды и нервы.

Плевра - серозная оболочка, покрывающая поверхность легких, внутреннюю поверхность грудной клетки, средостение и диафрагму. Плевра состоит из двух листков - внутреннего и на­ружного. Внутренний (висцеральный) плотно покрывает легкие. Внешний (париетальный) выстилает внутреннюю поверхность грудной клетки и верхнюю поверхность диафрагмы. Между обо­ими листками имеется щель - плевральная полость.

Аппарат дыхательных мышц состоит из диафрагмы и межре­берных мышц. Диафрагма отделяет грудную полость от брюшной.

Сосудистая система органов дыхания построена двояким образом. Легкие снабжаются кровью как из малого, так и из большого круга кровообращения. Двойная васкуляризация легких объясняется тем, что обе системы несут различную кровь к орга­нам дыхания.

Малый круг кровообращения состоит из отходящей от право­го желудочка сердца легочной артерии, распадающейся на капил­лярную сеть, и из собирающих капиллярную кровь легочных вен, которые впадают в левое предсердие. Кровь системы малого круга омывает почти исключительно легочные альвеолы. Так как через малый круг проходит вся масса крови, то и через систему легочных альвеол проходит вся кровь, циркулирующая в организме.

Кровь мощной легочной артерии является венозной и по­ступает в легкие для газового обмена (артериализации). Артери­альная кровь поступает в легкие по узкой бронхиальной артерии, разветвления этой артерии идут по бронхам и питают аппарат дыхания.

Внешнее и внутреннее дыхание

Дыхание - это совокупность физиологических процессов, обеспечивающих поступление кислорода в организм, использо­вание его тканями для окислительно-восстановительных реакций и выведение из организма углекислого газа.

Физиология дыхания: в основе механизма вентиляции ле­жит дыхательный акт, осуществляется он благодаря ритмичным движениям грудной клетки и легких - вдоху и выдоху.{banner_st-d-2}

Вдох начинается с соответствующего импульса из ЦНС и состоит в сокращении дыхательных мышц, благодаря чему рас­ширяется грудная клетка и увеличивается ее полость, это ведет за собой расширение легких, следующих пассивно за расширяю­щейся грудной клеткой. В результате давление альвеолярного воздуха уменьшается и становится меньше атмосферного, и по­этому в легкие начинает поступать наружный воздух. Вдох счи­тается активной фазой дыхания, так как происходит вследствие сокращения дыхательных мышц.

Выдох начинается с того момента, как только расслабляют­ся по прекращении вдоха дыхательные мышцы, растянутые лег­кие в силу присущей легочной ткани эластичности начинают спадаться, вслед за ними уменьшается и грудная полость. При этом давление воздуха в альвеолах, повышаясь, снова достигает атмосферного, потом становится выше его и воздух начинает вы­ходить наружу.

С точки зрения мышечной деятельности, выдох является актом пассивным. Однако при усилении дыхания, например, во время мышечной работы не только вдох, но и выдох производят­ся активно за счет сокращения дыхательных мышц.

Человек обладает способностью произвольно менять часто­ту и глубину дыхания. Высшая регуляция дыхания происходит при участии коры головного мозга.

Процесс дыхания условно можно подразделить на три этапа:

• 1-й этап - это внешнее дыхание. Сущность внешнего дыхания заключается в газообмене между альвеолярным возду­хом и кровью легочных капилляров.

Функция внешнего дыхания называется легочной вентиля­цией. Легочная вентиляция - это аэрация легких с обменом газа­ми между атмосферным и альвеолярным воздухом, обеспечи­вающая обновление альвеолярного воздуха и поддержание в нем парциального давления кислорода и углекислого газа на уровне, необходимом для нормального газообмена. В основе легочной вентиляции лежит дыхательный акт, осуществляемый за счет со­кращения дыхательных мышц. Проникновение кислорода из аль­веолярного воздуха в кровь легочных капилляров и углекислого газа в обратном направлении происходит через альвеолярную мембрану путем диффузии вследствие разницы парциального давления газов по обе стороны альвеолярной мембраны.

Свойства этой мембраны зависят от условий, возникающих в организме, что и определяет скорость диффузии газов через нее. В норме она обеспечивает насыщение артериальной крови кислородом на 96-98%. Это значит, что такое количество всех молекул гемоглобина находится в соединении с кислородом. Роль вентиляции заключается в поддержании в альвеолах уровня парциального давления кислорода и углекислого газа, необходи­мого для нормального протекания газообмена между альвеоляр­ным воздухом и кровью капилляров легких.

• 2-й этап - это перенос газов с помощью системы крови. Эритроциты - это форменные элементы крови (красные

кровяные клетки). Основной физиологической функцией эритро­цитов является связывание и перенос кислорода от легких к орга­нам и тканям. Этот процесс осуществляется благодаря особенно­стям строения и химического состава эритроцитов.

Гемоглобин - это сложное химическое соединение, молеку­ла которого состоит из белка глобина и железосодержащей части - гема. Гемоглобин обладает свойством легко соединяться с ки­слородом и столь же легко его отдавать. Соединяясь с кислоро­дом, он становится оксигемоглобином, а, отдавая его, превраща­ется в восстановленный (редуцированный) гемоглобин.

• 3-й этап - это внутреннее (тканевое) дыхание. Сущ­ность внутреннего (тканевого) дыхания заключается в газообмене между кровью и тканями, а тончайшая стенка капилляра является воротами этого обмена.

Методы исследования системы внешнего дыхания

Анамнез

Анамнез - это расспрос. К основным жалобам, характер­ным для заболевания органов дыхания, относятся: кашель, одыш­ка, кровохарканье, боли в грудной клетке.

1. Кашель - это сложный рефлекторный акт, возникающий как защитная реакция при скоплении в гортани, трахее и бронхах слизи или при попадании в них инородного тела. Различают су­хой кашель (без выделения мокроты) и влажный (с выделением мокроты). Также кашель может быть постоянным или периоди­ческим.

1. Кровохарканье - это выделение крови с мокротой во вре­мя кашля.
2. Одышка - это затрудненное, измененное дыхание, про­являющееся как субъективными ощущениями стеснения дыха­ния, недостатка воздуха, так и объективными изменениями ос­новных показателей функции внешнего дыхания, в частности, глубины и частоты дыхания и их соотношений, минутного объе­ма и ритма дыхания, усилением работы дыхательных мышц.

В зависимости от затруднения фазы дыхания, различают следующие виды одышки:

• при затруднении вдоха - инспираторная;
• при затруднении выдоха - экспираторная;
• при одновременном затруднении вдоха и выдоха - сме­шанная.

Одышка может быть:

• а) физиологической (например, при повышенной физической нагрузке);
• б) патологической (например, при заболеваниях органов дыхания).

Удушье - это сильная одышка, сопровождающаяся асфик­сией. Удушье, наступающее в виде внезапного приступа, называ­ется астмой. При бронхиальной астме приступ удушья возникает из-за спазма мелких бронхов и сопровождается затрудненным выдохом, при сердечной астме приступ сопровождается резким затрудненным вдохом.

2. Боли в груди чаще всего локализованные, ноющего или колющего характера, могут быть продолжительными, усилива­ются при глубоком дыхании, кашле, при положении на больной стороне, при резких движениях туловища.

Также могут наблюдаться лихорадка, слабость, недомога­ние, снижение аппетита, нарушения сна.

Из анамнеза необходимо тщательно выяснить следующие моменты:

• перенесенные заболевания дыхательной системы, сте­пень выздоровления после них;
• контакты с больными (особенно, туберкулезом);
• наследственность;
• вредные привычки (курение, алкоголь, наркотики);
• метеорологические факторы.

Физические методы исследования

К физическим методам исследования относятся: осмотр, пальпация, аускультация.

1. Осмотр.

Определение формы грудной клетки. Грудная клетка по своей форме бывает нормальной или патологической. Нормаль­ная грудная клетка - у здоровых лиц правильного телосложения. При этом правая и левая ее половины симметричны, ключицы и лопатки находятся на одном уровне, надключичные ямки одина­ково выражены с обеих сторон.

Все лица правильного телосложения делятся на три консти­туционных типа и грудная клетка при различных типах телосло­жения имеет разную форму, свойственную своему конституци­онному типу.

Во время осмотра необходимо обратить внимание на дыха­тельные движения грудной клетки. В норме они осуществляются за счет сокращения главных дыхательных мышц - межреберных, диафрагмы и частично брюшной стенки. Наблюдая за данными движениями, можно определить тип дыхания, его частоту, глуби­ну и ритм.

1. Определение типа дыхания.

Тип дыхания может быть грудным, брюшным или смешанным.

а) грудной тип дыхания (дыхательные движения осуществляются в основном за счет сокращения межреберных мышц).

Грудная клетка во время вдоха заметно расширяется и слегка приподнимается, а во время выдоха суживается и незначительно опускается. Такой тип дыхания называют еще реберным. Он встречается преимущественно у женщин;

б) брюшной тип дыхания (дыхательные движения осуществляются главным образом диафрагмой). Во время вдоха диафрагма сокращается и опускается, способствуя увеличению отрицательного давления в грудной полости и быстрому заполнению легких воздухом. Одновременно вследствие повышения внутрибрюшного давления смещается вперед брюшная стенка.

Во время выдоха происходит расслабление и подъем диафрагмы, что сопровождается смещением стенки живота в исходное положение. Этот тип дыхания называют еще диафрагмальным. Он чаще встречается у мужчин;

в) смешанный тип дыхания (дыхательные движения осуществляются одновременно за счет сокращения межреберных мышц и диафрагмы).

3. Определение частоты и ритмичности дыхания.

Подсчет числа дыханий производится по движению груд­ной или брюшной стенки незаметно для больного, сначала под-считывается пульс, а затем число дыханий в минуту. У взрослого здорового человека в покое 16-18 в 1 минуту. Дыхание здорового человека ритмичное, с одинаковой глубиной и продолжительно­стью фазы вдоха и выдоха.

Инструментальные методы исследования системы внешнего дыхания

Рентгенологические исследования

1. Флюорография легких - это разновидность рентгеногра­фического исследования легких, при котором производится ма­лоформатный фотоснимок.
2. Рентгенография легких - это рентгеновский метод иссле­дования легких, применяется с целью диагностики и регистрации на рентгеновской пленке патологических изменений в органах дыхания.
3. Рентгеноскопия - это рентгеновский метод исследования легких - просвечивание органа рентгеновскими лучами за рент­геновским экраном, позволяющее изучить состояние органа.
4. Томография легких - это послойное рентгенологическое исследование легких (применяется для более точной диагностики патологических процессов).
5. Бронхография применяется для исследования бронхов. Пациенту после предварительной анестезии дыхательных путей в просвет бронхов вводят контрастное вещество, задерживающее рентгеновские лучи. Затем снимают рентгенограммы легких, на которых получают отчетливое изображение бронхиального дерева.

Эндоскопические исследования

1. Бронхоскопия - применяется для осмотра слизистой обо­лочки трахеи и бронхов 1, 2 и 3-го порядка. Производится специ­альным прибором - бронхофиброскопом. Перед введением про­водят анестезию слизистой оболочки верхних дыхательных пу­тей. Используют для диагностики эрозий и язв, опухолей, для из­влечения инородных тел, удаления полипов бронхов, проведения лечения.
2. Торакоскопия - это эндоскопический метод визуального исследования висцеральной и париетальной плевры с помощью специального прибора - торакоскопа. Данный метод также ис­пользуется для разъединения плевральных спаек.

Пневмотахометрия

Пневмотахометрия - это метод измерения максимальной объемной скорости воздушного потока при форсированном вдохе и выдохе. Измеряется с помощью прибора - пневмотахометра, обозначается в литрах в секунду.

Данный показатель позволяет оценить бронхиальную про­ходимость. В норме показатель у мужчин равен 5-8 литров в се­кунду, у женщин - 4-6 литров в секунду. У спортсменов наблю­даются более высокие значения данного показателя. Низкие зна­чения свидетельствуют о нарушении проходимости дыхательных путей и снижении функциональных возможностей дыхательной мускулатуры. Нарушение проходимости дыхательных путей на­блюдается при заболеваниях дыхательных путей (трахеит, брон­хит, бронхиальная астма, пневмония).

Бронхиальная проходимость - важнейший показатель со­стояния системы внешнего дыхания, от ее величины зависят энергетические траты на вентиляцию легких. При увеличении бронхиальной проходимости на вентиляцию легких требуется меньше энергетических затрат.

Для оценки данного показателя необходимо сравнить его с существующей должной величиной.

Должная МОС (максимальная объемная скорость) = Факт. ЖЕЛх 1, 24.

С помощью пневмотахометрии можно определить соот­ношение мощности вдоха и выдоха. У здоровых нетренирован­ных лиц оно близко к 1. У спортсменов мощность вдоха сущест­венно превышает мощность выдоха. Соотношение равно 1,2-1,4. Относительное увеличение мощности вдоха очень важно для спортсменов.

Спирометрия

Спирометрия - простой метод исследования. Методом спи­рометрии с помощью спирометра измеряется ЖЕЛ. Различают сухие и водяные спирометры. Сухие спирометры являются пор­тативными. При измерении ЖЕЛ сначала производится медлен­ный максимальный вдох, затем зажимается нос и плавно медлен­но производится максимальный выдох. Необходимо провести 2-3 измерения ЖЕЛ. Данная ЖЕЛ называется фактической (Ф ЖЕЛ).

Спирография

Спирография является сложным методом исследования. Она предусматривает графическую запись полученной спиро-граммы и позволяет оценить следующие показатели:

ЖЕЛ (жизненная емкость легких) с составляющими ее объемами (ДО, РО вдоха, РО выдоха).

1. ЧД (частота дыхания).
2. МОД (минутный объем дыхания).
3. Форсированная ЖЕЛ за 1 секунду (проба Тиффно-Вотчала).
4. МВЛ (максимальная вентиляция легких).

Показатели функционального состояния системы внешнего дыхания

ЖЕЛ (жизненная емкость легких) ЖЕЛ - один из важнейших показателей функционального состояния системы внешнего дыхания.

ЖЕЛ измеряется с помощью метода спирометрии и спиро­графии.

Единицы измерения ЖЕЛ - литры или миллилитры. Вели­чина ЖЕЛ зависит от пола, возраста, длины и массы тела, окруж­ности грудной клетки, спортивной специализации, от размеров легких и силы дыхательной мускулатуры. Значения ЖЕЛ увели­чиваются с возрастом в связи с ростом грудной клетки и легких, она максимальна в возрасте 18-35 лет. Значения ЖЕЛ находятся в широких пределах - в среднем от 2,5 до 8 литров.

Величина ЖЕЛ служит прямым показателем функциональ­ных возможностей системы внешнего дыхания и косвенным по­казателем максимальной площади дыхательной поверхности лег­ких, на которой происходит диффузия кислорода и углекислого газа.

1. Оценка ЖЕЛ.

Для оценки фактической ЖЕЛ (Ф ЖЕЛ) ее сравнивают с должной ЖЕЛ (Д ЖЕЛ). Должная ЖЕЛ - это теоретически рас­считанная для данного человека величина с учетом его пола, воз­раста, роста и массы тела.

Ф ЖЕЛ

Ф ЖЕЛ %=----------------------------- х 100%

ДЖЕЛ

Нормальной считается такая фактическая ЖЕЛ (Ф ЖЕЛ), которая составляет 100+15% должной ЖЕЛ (Д ЖЕЛ), т.е. 85­115% должной. Если Ф ЖЕЛ меньше 85%, то это свидетельствует о снижении потенциальных возможностей системы внешнего дыхания. Если Ф ЖЕЛ выше 115%, то это свидетельствует о вы­соких потенциальных возможностях системы внешнего дыхания, обеспечивающей повышенную легочную вентиляцию, необходи­мую при выполнении физических нагрузок.

Наибольшие значения ЖЕЛ наблюдаются у спортсменов, тренирующихся преимущественно на выносливость и обладаю­щих самой высокой кардиореспираторной производительностью.

Несмотря на то, что внешнее дыхание не является главным лимитирующим звеном в комплексе систем, транспортирующих кислород, в условиях спортивной деятельности к нему предъяв­ляется чрезвычайно высокие требования, реализация которых обеспечивает эффективное функционирование всей кардиорес-пираторной системы.

ЖЕЛ включает в себя ДО (дыхательный объем), РО вдоха (резервный объем вдоха), РО выдоха (резервный объем выдоха).

• Дыхательный объем (ДО) - объем воздуха, поступаю­щий в легкие за 1 вдох при спокойном дыхании. В среднем это 500 мл (значения от 300 до 900 мл). Из них 150 мл - это воздух так называемого функционального мертвого пространства в гор­тани, трахее, бронхах. Воздух мертвого пространства не прини­мает активного участия в газообмене, но, смешиваясь с вдыхае­мым воздухом, согревает и увлажняет его.
• Резервный объем вдоха (РО вдоха) - это максимальный объем воздуха, который можно вдохнуть после спокойного вдо­ха. В среднем это 1500-2000 мл.
• Резервный объем выдоха (РО выдоха) - это максималь­ный объем воздуха, который можно выдохнуть после спокойного выдоха. В среднем это 1500-2000 мл.

Таким образом:

Общий объем легких (ОЕЛ) = ЖЕЛ + ОО ЖЕЛ = ДО + РО вдоха + РО выдоха ОЕЛ = ДО + РО вдоха + РО выдоха + ОО

Минутный объем дыхания (МОД) - легочная вентиляция

МОД - минутный объем дыхания. Это - объем воздуха, вы­дыхаемый из легких за 1 минуту.

Минутный объем дыхания - это легочная вентиляция. Ле­гочная вентиляция - важнейший показатель функционального состояния системы внешнего дыхания. Она характеризует объем воздуха, выдыхаемого из легких в течение одной минуты. МОД = ДО х ЧД, где ДО - дыхательный объем, ЧД - частота дыхания.

Легочная вентиляция в покое у спортсменов в среднем со­ставляет 5-12 л/мин, но может превышать данные величины и со­ставлять 18 л/мин и более. Во время нагрузки легочная вентиляция у спортсменов возрастает и достигает 60-120 л/мин и более.

Проба Тиффно-Вотчала

Форсированная ЖЕЛ - это очень быстрый выдох макси­мального объема воздуха после максимального вдоха. В норме она на 300 мл меньше фактической ЖЕЛ.

Проба Тиффно-Вотчала - это форсированная ЖЕЛ за пер­вую секунду выдоха. В норме у спортсменов она составляет 85% форсированной ЖЕЛ. Снижение данного показателя наблюдается при нарушениях бронхиальной проходимости.

Функциональные пробы системы внешнего дыхания

А. Функциональные пробы системы внешнего дыхания с использованием ЖЕЛ:

1. Проба Розенталя.

Данная проба используется для оценки выносливости ды­хательной мускулатуры.

Проба заключается в пятикратном измерении ЖЕЛ с ин­тервалом между измерениями 15 секунд.

При хорошем функциональном состоянии системы внеш­него дыхания ЖЕЛ увеличивается на 300 мл и более. При удовле­творительном состоянии ЖЕЛ не изменяется. При неудовлетво­рительном состоянии наблюдается снижении функциональных возможностей значения ЖЕЛ снижаются более чем на 300 мл.

2. Динамическая спирометрия.

Это - определение изменений ЖЕЛ под влиянием физиче­ской нагрузки. В качестве физической нагрузки может быть ис­пользована любая функциональная проба с физической нагруз­кой. ЖЕЛ определяется в состоянии покоя и после нагрузки.

Увеличение ЖЕЛ после физической нагрузки на 300 мл и более свидетельствует о хорошем функциональном состоянии системы внешнего дыхания. Уменьшение ЖЕЛ после физической нагрузки на 300 мл свидетельствует о неудовлетворительном функциональном состоянии системы внешнего дыхания. При стабильных показателях ЖЕЛ отмечается удовлетворительное функциональное состояние системы внешнего дыхания.

3. Проба Шафрановского.

Проба заключается в определении ЖЕЛ до и после стан­дартной физической нагрузки (подъем на ступеньку высотой 22,5 см в течение 6 минут в темпе 16 шагов в минуту).

Увеличение ЖЕЛ после физической нагрузки на 300 мл и более свидетельствует о хорошем функциональном состоянии системы внешнего дыхания. Уменьшение ЖЕЛ после физической нагрузки более чем на 300 мл свидетельствует о неудовлетвори­тельном функциональном состоянии системы внешнего дыхания. При стабильных показателях ЖЕЛ отмечается удовлетворитель­ное функциональное состояние системы внешнего дыхания.

Б. Функциональные пробы системы внешнего дыхания для определения устойчивости организма к гипоксии:

4. Проба Штанге.

Проба проводится в положении сидя. Регистрируется про­должительность задержки дыхания после максимального вдоха.

Норма - 40-60 секунд. У спортсменов время задержки ды­хания значительно выше.

При снижении устойчивости к гипоксии продолжитель­ность задержки дыхания на вдохе уменьшается.

5. Проба Генчи.

Регистрируется продолжительность задержки дыхания по­сле максимального выдоха (при этом нос зажимают пальцами).

Норма - 20-30 секунд. У спортсменов время задержки ды­хания значительно выше.

При снижении устойчивости к гипоксии продолжитель­ность задержки дыхания на выдохе уменьшается.

6, Проба Серкина.

Проба Серкина состоит из 3-х фаз.

1. я фаза - определение времени задержки дыхания на вдохе в положении сидя;
2. я фаза - определение времени задержки дыхания на вдохе сразу после 20 приседаний в течение 30 секунд;
3. я фаза - определение времени задержки дыхания на вдохе через 1 минуту отдыха.

Исследование вегетативной нервной системы

Вегетативная нервная система - это часть нервной системы. Вегетативная нервная система - это совокупность эфферентных нервных клеток спинного и головного мозга, а также клеток осо­бых узлов (ганглиев), иннервирующих внутренние органы. Выс­шим регулятором вегетативных функций является гипоталамус.

Вегетативная нервная система осуществляет адаптацион­ную и трофическую регуляцию функции внутренних органов в соответствии с изменениями внешней и внутренней среды. Она иннервирует все системы (сердечно-сосудистую, эндокринную и т. д.) и органы человека, включая скелетную мускулатуру. Вегета­тивная нервная система подразделяется на два отдела - симпати­ческий и парасимпатический.

Симпатическая нервная система - это часть вегетативной нервной системы. Симпатический отдел нервной системы повы­шает уровень функционирования, мобилизует его скрытые функ­циональные резервы, активирует деятельность мозга, повышает защитные реакции, запускает гормональные реакции. Особенное значение имеет симпатическая система при развитии стрессовых состояний, а также в наиболее сложных условиях жизнедеятель­ности. Это - адаптационно-трофическая функция симпатической нервной системы. Медиатором симпатической нервной системы является норадреналин.

Парасимпатическая нервная система - это часть вегетативной нервной системы. Деятельность парасимпатического отдела вегета­тивной нервной системы направлена на текущую регуляцию функ­ционального состояния, поддержание постоянства внутренней сре­ды - гомеостаза. Отдел обеспечивает восстановление различных физиологических показателей, резко измененных после напряжен­ной мышечной работы, пополнение израсходованных энергоресур­сов. Медиатором парасимпатической системы является ацетилхо-лин, он оказывает определенное антистрессорное воздействие.

Под влиянием длительных, систематических, рациональ­ных тренировочных занятий изменяется функциональное состоя­ние вегетативной нервной системы.

У спортсменов, тренирующих качество выносливости, в покое отмечается выраженное преобладание тонуса парасимпа­тического отдела вегетативной нервной системы. Это проявляет­ся уменьшением ЧСС, понижением АД, уменьшением частоты дыхания, что обеспечивает экономизацию деятельности кардио-респираторной системы в состоянии покоя. Во время тренировки у спортсменов отмечается выраженное преобладание тонуса сим­патического отдела вегетативной нервной системы, что способст­вует лучшей адаптации.

В состоянии перетренированности у спортсменов наруша­ется оптимальное соотношение симпатического и парасимпати­ческого отделов нервной системы - отмечается преобладание то­нуса симпатического отдела.

1. Дермографизм (кожно-сосудистая реакция).

Дермографизм - это изменение окраски кожи при механи­ческом ее раздражении. Для того чтобы вызвать местный дермо­графизм, по коже проводят тупым концом предмета.

Если через несколько секунд на коже появляется белая по­лоска, то это - белый дермографизм (побледнее связано со спаз­мом капилляров). Белый дермографизм характеризует повышен­ную возбудимость симпатической нервной системы, вызываю­щую сужение сосудов кожи.

Если через несколько секунд на коже появляется красная полоска, то это - красный дермографизм (покраснение связано с расширением капилляров). Красный дермографизм характеризует повышенную возбудимость парасимпатической нервной систе­мы, вызывающую расширение сосудов кожи.

Если через несколько секунд на коже появляется розовая полоска, то симпатическая и парасимпатическая системы нахо­дятся в равновесии.

Методы определения состояния вегетативной системы ос­нованы на том, что ее отделы - симпатический и парасимпатиче­ский - противоположно влияют на функции отдельных органов, в частности, на сердце. Функциональной нагрузкой, вызывающей изменение активности одного из отделов вегетативной нервной системы и, в частности, частоты сердечных сокращений, служит перемена положения тела в пространстве.

Ортостатическая проба определяет функциональное со­стояние симпатического отдела вегетативной нервной системы. Проба основана на том, что тонус симпатического отдела вегета­тивной нервной системы и, соответственно, частота сердечных сокращений увеличивается при переходе из горизонтального по­ложения в вертикальное.

Ортостатическая проба проводится следующим образом: спортсмен отдыхает в течение 10-15 минут, затем в течение 15 секунд подсчитывают частоту пульса, далее обследуемый встает и в течение первых 15 секунд после перехода в вертикальное по­ложение подсчитывают частоту пульса. Учащение пульса, пере­считанное на 1 минуту, при нормальном тонусе и возбудимости симпатической нервной системы не должно превышать 12-18 ударов. Увеличение частоты пульса менее чем на 12, или более чем на 18 ударов свидетельствует, соответственно, о понижении или повышении тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы.

Клиностатическая проба определяет функциональное со­стояние парасимпатической нервной системы. Проба основана на том, что при переходе из вертикального положения в горизон­тальное повышается тонус парасимпатического отдела вегета­тивной нервной системы, что проявляется в уменьшении частоты сердечных сокращений.

Клиностатическая проба проводится следующим образом: спортсмен из вертикального положения переходит в горизон­тальное. При этом происходит уменьшение частоты пульса на 6­, 12 ударов в перерасчете на 1 минуту. Уменьшение частоты пуль­са больше, чем на 12 или менее чем на 6 свидетельствует о по­вышении или понижении тонуса парасимпатического отдела нервной системы.

Исследование координационной функции нервной системы

Координационная функция создается согласованной рабо­той коры головного мозга, подкорковых образований, мозжечка, вестибулярного и двигательного анализаторов. Данная функция совершенствуется при систематических рациональных занятиях физической культурой и спортом. Переутомление приводит к расстройству координации.

Для определения координационной функции нервной сис­темы используют статические и динамические координационные пробы.

1. Координационная проба Ромберга.

Координационная проба Ромберга используется для оценки статической координации.

Усложненная проба Ромберга: спортсмен стоит на одной ноге, подошвенная поверхность другой ноги приставлена к ко­ленной чашечке опорной ноги, руки при этом вытянуты вперед, пальцы разомкнуты, глаза закрыты.

При оценке пробы, помимо времени устойчивости, оцени­вают степень устойчивости (стоит неподвижно или покачивает­ся), тремор (дрожание) век и пальцев рук.

Хорошая оценка статической координации: сохранение ус­тойчивости позы более 15 секунд при отсутствии тремора век и пальцев рук.

Удовлетворительная статическая координация: время ус­тойчивости позы - 15 секунд, но наблюдаются покачивания, не­большой тремор век и пальцев рук.

Неудовлетворительная статическая координация - поза Ромберга удерживается меньше 15 секунд, при этом наблюдается покачивание и тремор век и пальцев рук.

2. Пальценосовая проба.

Пальценосовая проба используется для оценки динамиче­ской координации.

Спортсмен с закрытыми глазами должен дотронуться ука­зательным пальцем до кончика своего носа. В норме отмечается точное попадание. Неуверенные движения, неточные движения и дрожание кисти при выполнении пробы свидетельствуют о на­рушении динамической координации. Нарушение динамической координации может наблюдаться у спортсменов, перенесших че­репно-мозговые травмы.

Анализаторы

Понятие анализатор предложил И.П. Павлов. Анализаторы - это образования центральной и периферической нервной сис­темы, осуществляющие восприятие и анализ информации о тех явлениях, которые происходят как в окружающей организм сре­де, так и внутри самого организма.

Рецепторы - это специализированные чувствительные об­разования, приспособленные для восприятия адекватных для ор­ганизма стимулов (раздражителей). В научной литературе ис­пользуется также понятие «сенсорные рецепторы» для обозначе­ния рецепторов, обеспечивающих чувствительность организма.

Чувствительность - это способность организма восприни­мать различного рода раздражения, поступающие из окружаю­щей или внутренней среды, и отвечать на них дифференцирован­ными формами реакций.

Оценка вестибулярного анализатора

Вестибулярный анализатор - это нейродинамическая сис­тема, осуществляющая восприятие и анализ информации о поло­жении тела в пространстве.

При систематических и рациональных занятиях физической культурой функциональное состояние вестибулярного анализато­ра улучшается. Недостаточность функции данного анализатора у спортсменов проявляется в виде головокружения, тошноты при выполнении физических упражнений, связанных с наклонами головы, вращательными движениями головы и туловища и т.д.

Для оценки состояния вестибулярного анализатора исполь­зуется вращательная проба Яроцкого. Она выполняется в поло­жении стоя с закрытыми глазами и заключается в непрерывном круговом движении головой в одном направлении в темпе 2 обо­рота в 1 секунду до потери равновесия. Для предотвращения па­дения спортсмена страхующему необходимо стоять рядом. Дли­тельность сохранения равновесия определяется по секундомеру.

Функциональное состояние вестибулярного аппарата оце­нивают по времени сохранения равновесия при выполнении дан­ной пробы:

• сохранение равновесия в течение 40 секунд и более -хорошее функциональное состояние вестибулярного анализатора;
• сохранение равновесия в течение 20-30 секунд - удовлетво­рительное функциональное состояние вестибулярного анализатора;
• сохранение равновесия меньше 20 секунд - неудовлетво­рительное функциональное состояние вестибулярного анализатора.

Спортсмены сохраняют равновесие в течение 90 секунд и более, что свидетельствует о высоком уровне функционального состояния вестибулярного анализатора у спортсменов.

От функционального состояния двигательного анализатора зависит ориентирование в пространстве и устойчивость равнове­сия тела спортсмена. Это особенно важно в сложнокоординаци-онных видах спорта (фигурное катание, спортивная гимнастика, художественная гимнастика, акробатика, прыжки с трамплина, прыжки в воду и др.).

Функциональное состояние вестибулярного анализатора улучшается при тренировках.

4.8.2. Оценка двигательного анализатора Двигательный анализатор - кинестетический, проприоцеп-тивный - дает организму информацию об изменении положения конечностей и всего тела в пространстве, а также о скорости и направлении движений частей тела.

Мышечно-суставное чувство включает в себя кинестетическую и проприоцептивную чувствительность, обеспечивающие координи­рованные движения. Кинестетическая чувствительность обеспечивает оценку мышечных усилий, проприоцептивная - восприятие измене­ния положения конечностей и всего тела в пространстве.

1. Оценка кинестетической чувствительности двигатель­ного анализатора.

Проводится с помощью метода динамометрии. Спортсмен измеряет максимальную силу кисти. Затем под контролем зрения спортсмен 4 раза должен сжать динамометр с силой, равной по­ловине максимального усилия. Далее спортсмен воспроизводит это усилие 4 раза, но без контроля зрения. Определяют степень отклонения выполненного усилия по отношению к контрольно­му. Данная степень отклонения, выраженная в процентах, являет­ся мерой оценки кинестетической чувствительности. Для нор­мального состояния кинестетической чувствительности харак­терна степень отклонения не более 20%.

2. Оценка проприоцептивной чувствительности двига­тельного анализатора.

Спортсмен в положении стоя отводит руку на 90 градусов и сгибает ее в локтевом суставе на заданный по угломеру угол под контролем зрения. Данные отведения на заданный угол повторя­ются 4 раза под контролем зрения. Далее спортсмен воспроизво­ди эти движения без контроля зрения.

Определяется точность сгибания. Для нормального состоя­ния проприоцептивной чувствительности характерна степень от­клонения не более 10%.

Спортивные тренировки способствуют совершенствованию двигательного анализатора.

Оценка зрительного анализатора Зрительный анализатор - это сложная система оптических и глазодвигательных центров и их связей, обеспечивающая вос­приятие, анализ и интеграцию зрительных раздражителей.

Для оценки функционального состояния зрительного ана­лизатора, в первую очередь, определяют остроту зрения и поля зрения.

Острота зрения - это мера способности глаза обнаружи­вать, различать и узнавать объекты на окружающем фоне.

Острота зрения определяется с расстояния 5 метров с по­мощью специальных таблиц С.С. Головина и Д.А. Сивцева. Ост­рота зрения глаза, различающего 10 ряд букв, будет равна 1.

Рефракция глаза - это преломляющая сила оптической сис­темы глаза, выраженная в диоптриях.

Различают следующие аномалии рефракции:

• Миопия (близорукость) - один из видов аномалий реф­ракции глаза, при котором параллельные лучи света, попадающие в глаза, после преломления сходятся в фокусе не на сетчатке, а впереди нее. При этой аномалии рассматриваемый предмет хо­рошо виден только на близком расстоянии.
• Гиперметропия (дальнозоркость) - один из видов ано­малий рефракции глаза, при котором параллельные лучи света, попадающие в глаза, после преломления сходятся в фокусе не на сетчатке, а позади нее.
• Пресбиопия - это ослабление преломляющей силы оп­тической системы глаза в основном за счет изменения аккомода­ции при рассматривании предмета на близком расстоянии, насту­пающее в возрасте после 40 лет.

Поля зрения - это часть пространства, видимая при не­подвижном положении глаза.

Уменьшение границ полей зрения может наблюдаться при утомлении зрительного анализатора.

Также необходимо проводить у спортсменов:

• Осмотр глазного дна для выявления патологических изменений.

Глазное дно - это видимая при офтальмоскопии внутренняя поверхность глазного яблока: диск зрительного нерва, сетчатка с центральной артерией и центральной веной и сосудистая оболочка.

• Измерение внутриглазного давления.

Оценка кожного анализатора Кожный анализатор оценивается путем определения боле­вой, температурной, тактильной чувствительности на симмет­ричных участках тела. Показатели кожного анализатора играют важную роль в диагностике различных видов патологии.

Теппинг-тест

Теппинг-тест - это исследование лабильности (подвижно­сти) нервной системы. Тест предложен Ильиным. Лабильность -это количество нервных импульсов, которое проводит нервное волокно в единицу времени.

Лабильность (функциональная подвижность) - это скорость протекания процесса возбуждения в нервной и мышечной тканях. Термин предложен Н.Е. Введенским. Характеризует скоростные функции ткани.

Лабильность определяется измерением максимальной часто­ты движения кисти. Такую частоту узнают по количеству точек, проставленных на бумаге за 40 секунд (по 10 секунд в каждом из четырех предварительно пронумерованных прямоугольников раз­мером 6 х 10 см). Сидя за столом, по команде начинают с макси­мальной частотой ставить точки (для облегчения подсчета ставят точки, делая концентрические движения рук). Через каждые 10 секунд по команде без паузы переносят руку на следующий пря­моугольник, продолжая выполнять движения с максимально дос­тупной частотой. По истечению 40 секунд по команде «Стоп!» ра­бота прекращается. При подсчитывании точек, чтобы не сбиться, ведут карандаш от точки к точке, не отрывая его от бумаги.

Показателями функционального состояния двигательной сферы являются максимальная частота в первые 10 секунд и ее изменения в течение остальных трех 10-секундных периодов.

Оценка лабильности:

• 70 точек за первые 10 секунд и выше - лабильность хо­рошая;
• 50-69 точек - удовлетворительная лабильность;

• меньше 50 точек - неудовлетворительная (низкая) ла­бильность.

Оценка устойчивости лабильности (разность между луч­шим и худшим результатом):

• если не более 5, то лабильность устойчивая, хорошая;
• если от 6 до 15, то устойчивость лабильности удовле­творительная;
• если более 16, устойчивость - неудовлетворительная. Постепенно снижающаяся частота движения указывает на

недостаточную функциональную устойчивость, а ступенчатое возрастание частоты до нормального уровня или выше свиде­тельствует о недостаточной лабильности двигательной сферы. У спортсменов, в тренировке которых преобладают упражнения, вырабатывающие быстроту и ловкость, максимальная частота движений больше, чем у спортсменов, работающих главным об­разом над развитием выносливости.

Инструментальные методы исследования нервной системы

1. Электроэнцефалография (ЭЭГ).

Электроэнцефалография - метод графической регистрации биоэлектрической активности головного мозга. Электроэнцефа­лография в спортивной медицине применяется для оценки функ­ционального состояния центральной нервной системы спортсме­нов, а также у спортсменов после черепно-мозговых травм.

Электроэнцефалограмма - это графическая запись электри­ческой активности коры головного мозга.

2. Электромиография (ЭМГ).

Электромиография - это метод графической регистрации биоэлектрической активности мышц.

Электромиограмма - это графическая запись электрической активности мышцы. Запись биопотенциалов производится в со­стоянии покоя, т.е. при максимальном расслаблении мышц, во время выполнения физических упражнений и статических на­пряжений. Характеристика электромиограммы производится, в первую очередь, по амплитуде и частоте.

Высокое функциональное состояние нервно-мышечной системы характеризуется способностью к быстрому сокращению мышц и удержанию высокого ритма сокращений. При утомлении мышцы амплитуда и частота биопотенциалов уменьшается.

Метод электромиографии дает возможность определить ла­тентное время напряжения (ЛВН) и латентное время расслабле­ния (ЛВР), т.е. время, от начала действия раздражителя до ответ­ной реакции мышцы. При улучшении функционального состоя­ния нервно-мышечной системы у спортсменов показатели ЛВН и ЛВР уменьшаются и сближаются.

Электромиография является объективным методом иссле­дования восстановления функции опорно-двигательного аппарата и нервно-мышечной системы спортсменов после травм.

3. Миотонометрия - это метод измерения тонуса мышц.

Проводится с помощью миотонометра, он оценивает со­противление, которое оказывает мышца при погружении в нее щупа прибора. Величина тонуса выражается в условных едини­цах - миотонах.

Измерение тонуса мышц производится в симметричных точках, сначала при максимальном расслаблении исследуемой мышцы (тонус расслабления), а затем при ее максимальном со­кращении (тонус напряжения). Таким образом, оценивается спо­собность мышц к сокращению и расслаблению.

Одним из показателей функционального состояния нервно-мышечной системы является амплитуда (разность между тонусом напряжения и тонусом расслабления). Хорошее функциональное состояние характеризуется тонусом напряжения выше 70 миотон и амплитудой в 35-40 миотон.

Улучшение функционального состояния сопровождается увеличением сократительной функции мышц, что проявляется в увеличении тонуса напряжения и уменьшении тонуса расслабле­ния. Одновременно происходит «сглаживание» функциональной асимметрии (разница показателей справа и слева), что является показателем повышения мышечной работоспособности.

Изменения показателей миотонометрии до и после физиче­ской нагрузки свидетельствуют о степени утомления нервно-мышечной системы и времени восстановления ее функции.

Томография компьютерная - исследование поперечных срезов органа с помощью узкого рентгеновского пучка при кру­говом вращении рентгеновской трубки. Является наиболее ин­формативным методом рентгенодиагностики.

4. Магнитно-резонансная томография (МРТ).

Магнитно-резонансная томография - это новый и наиболее информативный метод лучевой диагностики, он основан на принципе возникновения ядерно-магнитного резонанса. Метод позволяет получать контрастное изображение мягких тканей и выявлять даже очаги патологически измененной ткани, плотность которой не отличается от плотности нормальной ткани.