Выделительные системы и их роль в обеспечении постоянства внутренней среды организма во время мышечной работы.

Первыми из систем выделения являются сердечно-сосудистая: и дыхательная системы, служащие для удаления углекислого газа. Углекислота переносится кровью в виде солей и кислот. Углекис­лый газ может вступать в реакцию и с гемоглобином. Продукты отходов, просачиваясь в кровь в ка­пиллярах, попадают затем в венозную сеть, и успешное их вы­ведение из организма будет во многом зависеть от работы этой сети, от скорости движения венозной крови.

Поскольку в венах влияние силы сердечных сокращений не сказывается, нужен какой-то новый двигатель для проталкива­ния крови. Их существует несколько.

Прежде всего кровь дви­жется от того места, где давление больше, к тому месту, где дав­ление малое. Если в капиллярах давление крови равно 20— 40 мм рт. ст., то в венах, расположенных близко от сердца, дав­ление равно нулю. А в грудной клетке давление даже отрица­тельное, т. е. меньше, чем атмосферное. Эта разница давлений и является одной из сил, движущих венозную кровь. При вдохе отрицательное давление увеличивается и способствует более быстрому току крови. Понятно, какую роль в этом играет уси­ленная дыхательная деятельность.

При усиленном дыхании, кроме того, повышается внутрибрюшное давление (из-за переме­щений диафрагмы), а это способствует тому, что кровь выжима­ется из полых вен, в которых она скапливается перед тем, как попасть в сердце. Это вторая сила, движущая венозную кровь. Третьей силой являются скелетные мышцы, которые при сокра­щении сдавливают вены и проталкивают кровь дальше (своеоб­разный мышечный насос). Так углекислый газ доставляется к легким.

Выделению углекислого газа из легких способствует уси­ленное дыхание, гипервентиляция. При нормальном дыхании содержание углекислого газа в крови все время поддерживается постоянным, это способствует возбуждению дыхательного центра. При гипер­вентиляции в альвеолярном воздухе резко уменьшается содер­жание углекислого газа (так как в легкие поступает большое количество ат­мосферного воздуха, в котором содержание его ничтожно ма­ло). Снижение парциального давления СО2 в альвеолярном воздухе приводит к усилению выхода СО2 из крови в легкие.

Однако следует иметь в виду, что резкое уменьшение со­держания углекислого газа в крови вызывает спазм мозговых сосудов, что приводит к головокружению, побледнению кожных покровов, тошноте. Кроме того, угнетается и дыхание за счет уменьшения возбуждения дыхательного центра.

В организме имеется много и негазообразных веществ (раз­личные органические вещества, соли), для вывода которых ну­жен специальный аппарат. Таким аппаратом являются почки и мочевыводящие органы (мочевой пузырь и мочеточники).

Через почки в состоянии покоя удаляется большинство отхо­дов, образующихся в организме в процессе обмена веществ. Может показаться странным, что выделительная функция почек во время длительной мышечной деятельности уменьшается. На самом же деле это легко объяснить. В покое через почки про­текает около 15—20% всей крови, выбрасываемой сердцем в аорту (1 —1,2 л за 1 мин). Во время мышечной работы прохо­дит только 10—15% крови (в силу оттока крови во время мы­шечной деятельности от внутренних органов).

При кратковременной, но интенсивной работе может быть, наоборот, усиление мочеобразования, так как потоотделение при этом не увеличивается и единственный путь выведения отхо­дов — почки.

Теплорегуляция и потоотделение при мышечной деятельно­сти. Мышечная работа связана с образованием большого коли­чества тепла: чем выше интенсивность работы, тем большей ста­новится температура тела. При тяжелой физической работе температура тела может повыситься до 37—38,5°С и больше. Умеренное повышение температуры тела во время фи­зической работы имеет положительное значение: возрастает возбудимость, проводимость и лабильность нервных центров, снижается вязкость мышц и увеличивается их эластичность, улучшаются условия для отщепления кислорода от оксигемоглобина.

При высокой температуре тела в сосуды, оплетающие потовые железы, усиливается приток крови, и в них повы­шается кровяное давление, что приводит к большему выделе­нию воды через поверхность тела, в связи с чем возрастает роль испарения. Всякое испарение жидкости требует поглощения тепла, следовательно, общее количество теряемого те­лом тепла при испарении в определенной мере зави­сит от количества образовавшегося пота. При интенсивной фи­зической работе количество пота достигает 5—6 л, что приводит к потере тепла в размерах до 3500 ккал.

Помимо увеличения теплоотдачи, потоотделение сопровож­дается увеличением выведения конечных продуктов обмена (креатина, мочевины, молочной кислоты). По существу потовые железы во время работы берут на себя главную роль в процес­се удаления отходов из организма. В этом можно видеть боль­шой биологический смысл.