Причины изменения артериального давления у школьников 9 классов

Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №6 с углубленным изучением отдельных предметов

Секция «Медицина и Здоровье»

ученица 9 Б класса

г. Калининграда

Научный руководитель –

Буздина Ирина Владимировна учитель биологии

МАОУ СОШ №6 с УИОП

г. Калининграда

Калининград, 2014

Содержание:

Введение ……………………………………………………………………..3

Основная часть ……………………………………………………………4-9

Исследования и результаты………………………………………………10-11

Заключение ................................................................................................12

Список использованной литературы........................................................13

Приложение…………………………………………………………………..14-15

Введение

Нарушение артериального давления может встречаться не только у взрослых, но и у детей. Артериальное давление зависит от активности работы сердца, от тонуса артерий, и может меняться под действием физических нагрузок, эмоций, болезней. Зачастую, эти факторы влияют временно, и давление вновь нормализуется (1). Тема работы очень актуальна, причины, изменяющие артериальное давление у школьников могут быть различными, но все они могут повлечь проблемы со здоровьем – в особенности с системой органов кровообращения.

Цель моей работы – изучить причины, влияющие на изменение артериального давления учащихся МАОУ СОШ №6 с УОИП

Задачи

1) Изучить теорию вопроса

2) Определить влияние эмоционального напряжения на сердечно - сосудистую систему у школьников путем измерения артериального давления

Объект исследования – учащиеся 9-х классов МАОУ СОШ №6 с УИОП

Гипотеза –эмоциональный стресс – главная причина, вызывающая изменение артериального давления в сторону его повышения.

Основная часть

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 110 мм. В мелких тонкостенных сосудах давлению внутри сосуда частично противодействуют давление снаружи. 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 (3).

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 (4).

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 и на впереди лежащий столб крови.

АД зависит от:

1. притока крови в артериальную систему;

2. эластичности сосудистых стенок;

3. вязкости крови и т.д. (2)

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. (5)

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.

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 (7).

Падение АД связано с понижением тонуса артериол и еще в большей степени оно снижается при слабости сердечной мышцы.

Показатель артериального давления прямо пропорционален сердечному выбросу и общему периферическому сопротивлению.

где P – артериальное давление, Q – сердечный выброс, R – общее периферическое сопротивление.

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. (рис.2) (6)

Работа сердца

Сердце выполняет работу, создавая давление и сообщая крови кинетическую энергию.

Работа любого желудочка может быть вычислена по следующей формуле:

А = + QR

Где Q – выброс крови из желудочка за одно сокращение (мл); R – сопротивление кровотоку на выходное или среднее давление в аорте или легочной артерии;

g – ускорение силы тяжести (9,8 )

В норме правый желудочек создает гораздо меньшее давление, поэтому его работа в минуту намного меньше; общая работа желудочков эквивалентна потреблению 4,5 мл О2. Общее потребление О2 сердцем значительно выше и составляет примерно 30 мл в минуту (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. Из этой суммы следует вычесть потенциальную энергию упругих сил, действующих в миокарде, и кинетическую энергию притекающей к сердцу крови. Однако значительно чаще работа сердца за удар определяет как сумму работ по перемещению ударного объема крови против давления в магистральных артериях и сообщению этой крови кинетической энергии. (5)

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 (2).

Факторы, обеспечивающие движение крови по сосудам – в каждом сегменте сосудистого русла движение крови осуществляется за счет перепада давления на его проксимальном и дистальном концах. В сосудистом русле различают силы, действующие на кровь в противоположных направлениях. Одно направление обеспечивается деятельностью сердца (создает энергию, расходуемую по мере продвижения крови), изменением тонуса сосудов, сокращением поперечно -полосатой мускулатуры. Венозное давление в сосудах, находящихся внутри грудной клетки, ниже, чем экстраторакальных венах, что способствует созданию перепада между давлением в венах и правым предсердием. (2)

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 (7).

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 (4).

На сердечный выброс влияют заболевания и нарушения, при которых уменьшается приток крови к сердцу по венам (венозный возврат). При значительном уменьшении объем крови (например, при кровотечениях) венозный возврат и вследствие этого сердечный выброс падает. При расширении и ослаблении сердца (например, при застойной сердечной недостаточности) сердечный индекс также уменьшается из-за снижения сократимости миокарда (2).

Результаты и исследования

Мы провели измерение артериального давления с помощью механического тонометра у 25 учащихся 9-х классов МАОУ СОШ №6 с УИОП

Исследование сердечно-сосудистой системы происходило путем измерения кровяного давления методом Короткова и частоты сердечных сокращений на лучевой артерии. Для проведения использовали полуавтоматический тонометр Microlife BP 3AS1-2, секундомер. Все исследования проводились в первой половине дня в двух эмоциональных состояниях: в состоянии физиологического покоя, перед эмоциональным стрессом ( за 1 день до экзамена – мониторинга по математике)

Заключение

Проанализировав литературные источники по данной теме, мы определили влияние эмоционального напряжения на сердечно - сосудистую систему у школьников путем измерения артериального давления, а также, что артериальное давление зависит от активности работы сердца, от тонуса артерий, и может меняться под действием физических нагрузок, эмоций, болезней.

Существует общее правило, согласно которому при повышенной активности давление возрастает, а при пониженной – уменьшается.

Мы провели измерение артериального давления у 25 школьников 9-х классов.

В ходе исследований мы отметили тенденцию изменения давления. В условиях повседневной жизни показатели артериального давления (систолического и диастолического) у школьников отличались незначительно и колебались в пределах 110-115/65-70 мм.рт.ст. Перед сдачей экзамена наблюдалось незначительное повышение систолического давления у некоторых учащихся

Интересно, но у большинства испытуемых мы обнаружили уменьшение систолического или диастолического давления перед сдачей экзамена.

Моя гипотеза о том, что эмоциональный стресс – главная причина, вызывающая изменение артериального давления в сторону его повышения, не подтвердилась.

У большинства учащихся понизилось значение систолического или диастолического давления.

В перспективе своей работы, я планирую провести беседы с учащимися 9-х классов по снижению тревожности в период предэкзаменационного стресса , сравнить изменение артериального давления у 9-классников после физической нагрузки и при ответе у доски.

Список источников и литературы

1. Дубровский В.И., Федорова В.А. Биомеханика — М: Владос-пресс, 2003г.- 254с

2. Медицинская энциклопедия Том 1 , М.:: Энциклопедия, 2001г – 532с

3. http://www.ayzdorov.ru/lechenie_davlenie_chto.php

4. http://medportal.ru/enc/cardiology/reading/2/

5. http://tvoyaizuminka.ru/zdorove/narodnie_metodi_leche..6.

6. http://www.med-prof.ru/neinf1.html

7. http://www.interfax.by/article/27678

Приложение

Рис. 1. Среднее давление в различных областях сосудистого русла в состоянии покоя (I), при расширении (II) и сужении (III) сосудов.

Рис.2 Поглощение кислорода легкими

Рис.3 Механический тонометр, характеристики