Адаптация сердечно- сосудистой и дыхательной систем к физической нагрузке

Содержание

Открытая медицинская библиотека

Статьи и лекции по медицине ? Библиотека студента-медика ? Болезни и способы их лечения.

Заболевания Адаптация сердечно- сосудистой и дыхательной систем к физической нагрузке.

Сердечно-сосудистая и легочная системы обеспечивают необходимую поддержку активных мышц в ответ на высокие метаболические потребности в ходе определ?енной физической нагрузки особенно в календарных матчах чемпионата? где требуется выносливость и максимальная аэробная энергия. Общая модель цепочки транспортировки кислорода состоит из следующих четырех этапов — вентиляции в легких, диффузия и газообмен в альвеолах, центральное и периферическое кровообращение и диффузия и обмен на стыке капилляров с мышечными волокнами. Первые два этапа происходят в легких. Функция легких включает вентиляцию, кондиционирование воздуха, газообмен и терморегуляцию. В основные функции сердечно-сосудистой системы, которые жизненно необходимы во время выполнения физической нагрузки, входят транспортировка в ткани кислорода, гормонов, питательных веществ, а также транспортировка продуктов обмена в легкие и почки.
Во время физических нагрузок четыре отдела сердца должны временно сохранять и способствовать циркуляции большого обмена крови в минуту. Коронарные артерии обеспечивают поступление крови в миокард. Основной способ увеличения поступления кислорода во время нагрузки — это улучшение коронарного кровообращения. В общем система периферического кровообращения состоит из артерий, капилляров и вен. Артерии транспортируют обогащенную кислородом кровь и питательные вещества в работающие мышцы и контролируют давление крови. Вены — это емкостные сосуды, в которых в условиях покоя хранится от 65 до 70% общего объема крови в организме. Эти запасы мобилизуются в ответ на возникающие во время выполнения упражнения потребности. Капилляры мышц скел?ета? которые различаются по количеству, размерам и апертуре, контролируют обмен питательных веществ, продуктов обмена и других веществ на уровне мышечных волокон.Б. Адаптация к возрастающей физической нагрузке во время выполнения упражнения.
1. Легочная система. В состоянии покоя вентиляция обеспечивается в результате активного вдоха и пассивного выдоха. Во время выполнения упражнения оба эти процесса активны и на них идет приблизительно 10% вс?ей затраченной энергии. Есть предположение, что увеличение вентиляции может использоваться в качестве отметки перехода от аэробного к анаэробному обмену. Этот момент перехода совпадает с накоплением лактата в крови. Он принято называть анаэробным ( вентиляционным ) порогом. Этот порог иногда используется как показатель верхнего предела интенсивности в тренировке выносливости. Движение газа из воздуха в альвеолы зависит от действий мышц, обеспечивающих вентиляцию, концентрации конкретного газа в окружающей воздушной среде и градиента частичного давления между окружающей воздушной средой и альвеолами. Частичное давление кислорода ( РО2 ) составляет 159 мм Нg в окружающей воздушной среде на уровне моря, а в альвеолах вс?его лишь 103 мм Нg. Воздействие высоты на потребление кислорода и работу футболиста тесно связано с более низким РО2 вдыхаемого воздуха, что в результате приводит к более низкому градиенту давления ( раздел тренировка в высокогорье ). Газообмен происходит на уровне альвеолярно-капиллярной мембраны. Во время физической нагрузки венозный отток и кровообращение малого круга увеличивается, улучшают состояние очищенных и насыщенных кислородом альвеол. Не смотря на ускорение кровотока, эритроцитам хватает времени, чтобы обогатиться кислородом и гемоглобин крови, идущей из легких в сердце, хорошо насыщен.

http://medic.oplib.ru/random/view/11621

Адаптация сердечно-сосудистой системы к физическим нагрузкам

Под влиянием систематической спортивной тренировки в связи с изменением ваго-симпатического равновесия в условиях покоя снижается диастолический тонус миокарда. Как следствие этого наблюдается более полная релаксация миокарда и увеличивается диастолическая емкость желудочков. По косвенным расчетам увеличение последней не превышает 5-10%.
Таким образом, релаксация – это начальный структурно-функциональный путь перестройки «спортивного сердца».
В дальнейшем под влиянием систематически повторяющихся нагрузок, сопровождающихся предъявлением высоких требований к сердечно-сосудистой системе, к релаксации присоединяется удлинение волокон миокарда. В основе этого процесса лежат уже анатомические изменения клеточных элементов, связанные с активацией синтеза белка.
Наступает структурная дилятация (увеличение) сердца. Оба пути изменения структуры сердца приводят к развитию так называемой физиологической дилятацииего.
Исследованиями ряда авторов доказано, что процесс «релаксация — удлинение» волокон при формировании «спортивного сердца» заканчивается утолщением волокон миокарда. В основе данного явления также находится процесс активации синтеза белка, вызванный интенсификацией функционирования структур. Так развивается физиологическая гипертрофия миокарда.
Таким образом, к увеличению размеров сердца приводят оба процесса: физиологическая дилятация и гипертрофия миокарда. Процесс увеличения сердца у спортсменов является чрезвычайно сложным, включающим в себя как функциональные, так и структурные компоненты, учитывая и генетические факторы. Можно ли говорить, что во всех без исключения случаях сохраняется указанная выше последовательность преобразования.
Во всяком случае, очевидно, что первые два этапа, т.е. «релаксация-удлинение» являются обязательными для любого увеличения сердца у рационально тренирующихся спортсменов, когда гипертрофический процесс является заключительной формой организации спортивного сердца. Такое сердце, как правило, формируется при длительных занятиях спортом, в основном связанных с таким физическим качеством, — как выносливость.
Некоторое же увеличение сердца человека, тренирующего скоростно-силовые качества, происходит по форме: «релаксация — утолщение». Этот путь адаптации сердца через гипертрофию наблюдается, например, у гимнастов, штангистов и т.п.
Телерентгенологическое исследование сердца, давая представление о величине сердца как целого органа, отражает, по существу, всю совокупность морфологических изменений, наблюдаемых у спортсменов в процессе долговременной адаптации к нагрузкам. При этом возникают определенные сложности при решении вопроса, что лежит в основе увеличения сердца в каждом конкретном случае, поскольку оно может происходить как за счет увеличения полатей сердца, так и гипертрофии его стенок.
Эхокардиография позволяет дополнить теорию морфологических изменений спортивного сердца сведениями о внутренних размерах отдельных полостей сердца, толщине их стенок, т.е. производить дифференцированную оценку общего адаптационного процесса.
В последние годы метод эхокардиографии постоянно используется во врачебных исследованиях. В результате подобных исследований было показано, что рентгенологические выявляемое увеличение размеров сердца сопровождается увеличением объема полости левого желудочка, а также утолщением стенки левого желудочка. Это еще раз, но на более современном методическом уровне подтвердило обсуждавшиеся в литературе положение о том, что при рациональном построении тренировок у спортсменов развиваются физиологические дилятации и гипертрофия миокарда. С увеличением объема сердца пропорционально увеличивается объем полости левого желудочка. Эта зависимость носит линейный характер и может быть представлена формулой Vd = 0,13хНV +25,8, где Vd объем левого желудочка, НУ — объем сердца.
Установлена также зависимость конечно-систолического объема полости желудочка от его диастолической емкости (г = 0,78), т.е. чем больше конечно-диастолический объем полости, тем выше значение его конечно-систолического объема, и, следовательно, больше потенциальная возможность такого сердца.
По данным эхокардиографии можно выявить качественные отличия в строении сердца разных спортсменов. Так, анализ поверхностной плотности миокарда у спортсменов, тренирующихся на выносливость ниже, чем у спортсменов скоростно-силовой направленности. Более того, в первом случае он приближается к поверхностной плотности миокарда у нетренированных лиц, не имеющих гипертрофии миокарда. В этом существенные различия, маскируемые общей массой миокарда.
У спортсменов ациклических видов спорта развивается преимущественно гипертрофия, характеризующаяся утолщением миокарда. У спортсменов циклических видов — при выраженной дилятации, развивается особая форма гипертрофии, характеризующаяся увеличением массы миокарда главным образом за счет удлинения структурных элементов при относительно небольшом утолщении стенки желудочков. Подобные структурные изменения обеспечивают наиболее эффективный путь увеличения сердечного выброса при нагрузке, без включения механизма, Франка-Старлинга так как в левом желудочке имеется большой базальный резервный объем крови, позволяющий увеличить ударный до 200мл. В противном случае для изгнания такого ударного объема необходимо включение Франка-Старлинга, т.к. базальный объем недостаточен. Закон Франка-Старлинга – сила сокращения сердца тем больше, чем больше растяжение волокон в диастолу. Поэтому во время наполнения сердца развивается значительная преднагрузка: левый желудочек растягивается, емкость увеличивается и ударный объем также увеличивается. В таких условиях выброс достигается менее экономным путем.

http://mydocx.ru/5-58738.html

Адаптация сердечно сосудистой системы к физическим нагрузкам

Морфологические перестройки сердца проявляются в увеличении как мышечной массы, так и клеточных энергетических машин — митохондрий. Увеличивается также масса мембранных систем. Иначе говоря, чувствительность сердца к симпатическим влияниям, усиливающим его функции, при мышечной работе повышается. Одновременно совершенствуются и механизмы экономизации: в покое и при малоинтенсивной нагрузке сердце работает с низкими энергозатратами и наиболее рациональным соотношением фаз сокращения.
Если сократительная масса сердца увеличивается на 20-40%, то функциональная нагрузка на единицу массы уменьшается на соответствующую величину. Это один из наиболее надежных и эффективных механизмов сохранения потенциальных ресурсов сердца.
Как свидетельствует практический опыт, юные спортсмены, имеющие физиологически гипертрофированное сердце, хорошо адаптируются к физическим нагрузкам умеренной мощности. При выполнении нагрузки предельной мощности у них отчетливо проявляется гипердинамический синдром. Восстановительные процессы отличаются высокой скоростью. Полезная производительность сердца возрастает по сравнению с нетренированным примерно в два раза. Между тем нагрузка на единицу массы тренированного сердца при максимальной работе возрастает до 25%. Иначе говоря, перегрузка такого сердца практически исключается даже при весьма напряженной мышечной работе, характерной для современного спорта.
Увеличение ЧСС и сократительной способности сердца — естественные адаптивные реакции на нагрузку. Не случайно ЧСС сохраняет свою значимость как показатель адаптации сердца при использовании любых, самых современных функциональных проб с физической нагрузкой. Мышечная работа требует повышенного притока кислорода и субстратов к мышцам. Это обеспечивается увеличенным объемом кровотока через работающие мышцы. Поэтому увеличение минутного объема кровотока при работе — один из наиболее надежных механизмов срочной адаптации к динамической нагрузке. В нетренированном сердце взрослого человека резервы повышения ударного объема крови исчерпываются уже при ЧСС 120-130 уд /мин. Дальнейший рост минутного объема происходит только за счет ЧСС. По мере роста тренированности расширяется диапазон ЧСС, в пределах которого ударный объем крови продолжает увеличиваться. У высокотренированных спортсменов и детей он продолжает нарастать и при ЧСС 150-160 уд /мин.
В самой сердечной мышце срочные адаптацтонные изменения проявляются в мобилизации энергетических ресурсов. Первичными субстратами окисления в сердечной мышце служат жирные кислоты, глюкоза, в меньшей степени — аминокислоты. Энергия их окисления аккумулируется митохондриями в виде АТФ, а затем транспортируется к сократительным элементам сердца.
При повышении ударного объема крови сокращения сердца учащаются. Происходит это вследствие более эффективного использования энергии АТФ. Повышение сократительной способности сердца сочетается с совершенствованием восстановительных процессов во время диастолы [Я. М. Коц, 1983].

http://studfiles.net/preview/3873229/page:3/

Адаптация сердечно-сосудистой системы к физическим нагрузкам

Физические тренировки оказывают многогранное влияние на организм и сердечно-сосудистую систему в частности, повышая ее функциональные возможности. Формирование адаптивных процессов в системе кровообращения сопряжено с изменениями функций других систем. В процессе физических тренировок складываются механизмы, лежащие в основе адаптации. Они обеспечивают тренированному организму преимущества перед нетренированным, позволяют ему выполнять мышечную работу такой продолжительности и интенсивности, какую нетренированный не способен осилить.
Адаптированный к физическим нагрузкам организм отличается более экономным функционированием физиологических систем в покоен при умеренных физических усилиях, а также способностью достигать при максимальных нагрузках такого высокого уровня функционирования этих систем, какой недоступен нетренированному. В результате физических тренировок повышается резистентность организма к повреждающим воздействиям и неблагоприятным факторам.

Срочная и долговременная адаптация

Каким же образом изменяется функциональное состояние организма и как происходит адаптация сердечно-сосудистой системы к физическим нагрузкам?
По мнению Ф.З. Меерсона, в развитии большинства адаптационных реакций прослеживаются два этапа: 1) начальный этап срочной, но несовершенной адаптации; 2) последующий этап совершенной долговременной адаптации.

Этап срочной адаптации

Этап срочной адаптации развивается непосредственно после начала действия раздражителя — физической нагрузки. Он может реализоваться только наоснове ранее сформировавшихся физиологических механизмов. Важнейшая черта срочного этапа адаптации заключается в том, что деятельность организма протекает на пределе его физиологических возможностей — при почти экстремальной мобилизации функционального резерва — и далеко не в полной мере обеспечивает необходимый адаптационный эффект. Так, бег неадаптированного человека происходит при близких к максимуму величинах минутного объема сердца и легочной вентиляции, при максимальной мобилизации резерва г ликогена в печени. При этом возрастает уровень лактата в крови, что лимитирует интенсивность нагрузки, поэтому двигательная реакция не может быть ни достаточно быстрой, ни достаточно длительной. Таким образом, адаптация реализуется «с места», но оказывается несовершенной.

Этап долговременной адаптации

Этап долговременной адаптации возникает постепенно на основе многократной реализации срочной адаптации. Увеличение функции органов и систем, необходимое для выполнения физических нагрузок, закономерно влечет за собой повышение мощности энергосодержащих структур и активацию нуклеиновых кислот и белков в клетках, образующих этот орган. Активация приводит к формированию структурных изменений, которые увеличивают мощность систем, ответственных за адаптацию. Формируется так называемый структурный след, который составляет основу перехода срочной в долговременную адаптацию.
Повышение физиологической функции клеток систем, ответственных за адаптацию, способствует повышению скорости транскрипции РНК на структурных генах ДНК в ядрах этих клеток. Увеличение количества информационной РНК инициирует рост числа программированных этой РНК рибосом и полисом, в которых интенсивно протекает процесс синтеза клеточных белков. В результате масса структур увеличивается, и повышаются функциональные возможности клетки — сдвиг, составляющий основу долговременной адаптации.
Реабилитация при заболеваниях сердечно-сосудистой системы /
Под ред. проф. И.Н. Макаровой. М., 2010. C. 95-96.

http://reabilitaciya.org/vidy-reabilitacii/lechebnaya-fizkultura/489-adaptacziya-serdechno-sosudistoj-sistemy-k-fizicheskim-nagruzkam.html

Экстренная медицина

Возрастные особенности адаптации системы кровообращения. Сердечно-сосудистая система первой отзывается на воздействие физической нагрузки. Не случайно до настоящего времени оценка большинства функциональных проб с физической нагрузкой производится с обязательным учетом адекватности (соответствия) сдвигов в функциях сердечно-сосудистой системы физическим нагрузкам. Да и субъективные ощущения нас редко обманывают: чрезмерная нагрузка дает знать о себе прежде всего сердцебиением, увеличением частоты сердечных сокращений.
Высокие адаптационные возможности сердечно-сосудистой системы, реализующиеся при физических нагрузках, следует рассматривать как эволюционно приобретенные формы приспособительной реакции. Эти возможности особенно ярко проявляются при рождении ребенка. Появление ребенка на свет сопровождается коренными перестройками в системе кровообращения. До рождения организм плода обеспечивается кислородом за счет материнской крови — через плацентарное кровообращение. С прекращением плацентарного кровотока для поступления кислорода в организм новорожденного остается единственный путь — легочное дыхание.
Переход на легочное дыхание и раскрытие сосудистого русла легочного кровотока приводит к функциональным и структурным перестройкам в системе кровообращения новорожденного.
Кислород и питательные вещества поступают в организм плода из тела матери через пупочную вену. Пройдя через печень плода, кровь матери попадает в нижнюю полую вену. Большая часть крови, поступающая по нижней полой вене, через отверстие в межпредсердной перегородке (овальное отверстие) поступает в левое предсердие, а затем в левый желудочек.
Венозная кровь верхней части туловища и головы через бо-таллов проток поступает в нисходящую часть аорты ниже места отхождения от нее сонных и подключичной артерий, т.е. артерий, питающих верхнюю часть туловища. Поэтому в верхнюю часть туловища поступает более насыщенная кислородом материнского тела кровь из левого желудочка.
Следствием этого удивительного адаптивного механизма является интенсивное развитие головного мозга и верхних конечностей. Ребенок появляется на свет со сформированными функциональными системами, обеспечивающими его выживание.
В первые дни после рождения овальное отверстие закрывается, а затем постепенно, в течение 5—7 месяцев, зарастает. Предсердия становятся полностью изолированными друг от друга. Венозная кровь правого предсердия больше не смешивается с артериальной кровью левого предсердия.
Столь сложные многофункциональные преобразования в системе кровообращения новорожденного, происходящие буквально на наших глазах, свидетельствуют о высочайшей способности сердечно-сосудистой системы к адаптивным перестройкам в процессе жизнедеятельности. Эти изменения происходят в системе его энергообеспечения, в структуре сократительных элементов сердца, в функциональном аппарате регуляции системы кровообращения.
Главным источником энергии для сердечной деятельности после рождения является окислительное фосфорилирование, т.е. сопряжение окислительных процессов с запасанием энергии в АТФ и КрФ. Сам сократительный акт — результат трансформации АТФ в механическую работу сердечной мышцы.
Повышенная функциональная нагрузка на сердце приводит к совершенствованию окислительного фосфорилирования. Доля гликолитического энергообеспечения (за счет безкислородного распада глюкозы) постепенно падает. С возрастом уменьшается и относительное содержание гликогена в сердечной мышце. Мощность сократительного аппарата сердца постепенно нарастает. Это приводит к повышению гемодинамических характеристик — систолического (СОК) и минутного (МОК) объема крови, артериального давления.
Возрастные изменения систолического и минутного объема крови связаны в первую очередь с увеличением массы и объема сердца. Систолический объем крови от 1 года до 14—16 лет увеличивается примерно в б раз (с 10 до 55 — 60 мл). Темпы роста МОК несколько отстают от увеличения СОК. С возрастом частота сердечных сокращений падает. При сохранении высоких темпов увеличения ударного объема, вследствие уре-жения частоты сокращений сердца, снижается прирост минутного объема крови. С 1 года до 14— 16 лет МОК увеличиваетсятпримерно в три раза (с 1,2 до 3,8 л/мин).
В дошкольном возрасте объем сердца растет пропорционально увеличению суммарного просвета сосудов, а с 7 до 11 лет просвет крупных сосудов, прекапиллярного и капиллярного русла становится относительно большим, чем у взрослых. Но в подростковом возрасте у высокорослых детей может наблюдаться относительно замедленное увеличение суммарного просвета сосудов по сравнению с увеличивающимся объемом сердца. Это делает необходимой строгую индивидуальную дозировку упражнений для подростков с ускоренным (акселераты) и замедленным (ретарданты) биологическим развитием.
Функциональные резервы адаптации сердечно-сосудистой системы к физическим нагрузкам. Одним из наиболее информативных показателей адаптационных резервов сердца при мышечной деятельности является сократительная функция миокарда. В фазовой структуре сокращения желудочков сердца у тренированных спортсменов в условиях относительного покоя отмечаются особенности, которые получили название фазового синдрома регулируемой гиподинамии. У спортсменов удлиняется фаза изометрического сокращения, а фаза изгнания относительно укорачивается. Регулируемая гиподинамия сердца является одним из проявлений «экономизирующего» влияния тренировки. Степень выраженности регулируемой гиподинамии пропорциональна функциональному резерву сердца, т.е. его способности к высокой саморегуляции и интенсификации восстановительных процессов.
Синдром регулируемой гиподинамии миокарда является результатом повышения тонуса блуждающего нерва, оказывающего на сердце сдерживающее влияние. Вместе с тем усиленными оказываются и механизмы торможения симпатических (активизирующих работу сердца) влияний.
Проявление регуляторных влияний блуждающего нерва на сердце обнаруживается уже с 3 — 4-месячного возраста. Оно выражается в замедлении частоты сердечных сокращений. Систематическая мышечная деятельность приводит к повышению тонуса блуждающего нерва (вагуса). Повышение тонуса, иначе говоря, усиление влияний вагуса на сердце сопровождается восстанавливающим эффектом, снижением обменных процессов, а также нормализацией сократительной функции проводимости и возбудимости сердечной мышцы.
Постоянные тонические влияния блуждающею нерва на сердце устанавливаются к 2,5—3 годам. Дальнейшее повышение влияний блуждающего нерва на сердце связано с уровнем двигательной активности. При резком ее ограничении (например, у больных детей, длительное время прикованных к больничной койке) тонус блуждающего нерва остается на уровне 3 —4-летних детей. Симпатические влияния на сердце в 7 — 11-летнем возрасте более выражены, чем парасимпатические. Возрастное повышение тонуса блуждающего нерва приводит к замедлению сердечного ритма. В 7 —8-летнем возрасте частота сердечных сокращений составляет 90 — 92 удара, в 9 — 10-летнем — 86 — 38 ударов. К 11 — 12-летнему возрасту пульс снижается до 82 — 84 ударов в минуту.
Физиологические механизмы адаптационных перестроек при мышечной деятельности подвержены возрастным изменениям. Период начального усилия (первая фаза врабатывания) характеризуется у детей замедленной по сравнению со взрослыми реализацией симпатических влияний на сердце. Если у взрослых спортсменов за первые 5 — 15 с работы продолжительность сердечного цикла уменьшается на 70 — 80%, то у детей — на 25 — 30%. Вторая фаза врабатывания — поиск оптимального уровня стабилизации — у детей короче, чем у взрослых. Она продолжается 15 —20 с против 20 — 45 у взрослых спортсменов. Таким образом, несмотря на относительно медленное увеличение частоты сердечных сокращений в первые 5 — 15 с, дети раньше, чем взрослые, достигают высоких показателей пульса. Врабатывание по частоте сердечных сокращений у них происходит за 30 — 45 с. Но эта видимая сторона не отражает процессов соотношения механических и метаболических проявлений сердечной функции. У детей по сравнению со взрослыми оказываются замедленными метаболические сдвиги, обеспечивающие срочный эффект адаптации к нагрузке.
Медленнее, чем у взрослых, повышается у детей и артериальное давление. Вследствие этого периферический кровоток оказывается недостаточным для мобилизации метаболических процессов в работающих мышцах.
Гетерохронность в развертывании функций сердечно-сосудистой системы сохраняется у детей и при достижении устойчивой работоспособности. Адаптивные перестройки, связанные с мышечной деятельностью, происходят у детей и подростков преимущественно за счет сдвигов в частоте сердечных сокращений. Это относится, в частности, к повышению минутного объема крови — одного из показателей адекватности адаптационных сдвигов. Он растет у юных спортсменов за счет увеличения частоты сердечных сокращений. Следовательно, и адаптационные резервы системы кровообращения исчерпываются у них за счет увеличения частоты сердечных сокращений. Гемодинамический показатель — ударный объем крови — меняется незначительно. Иначе говоря, пульсовая стоимость работы у ребенка объективно отражает физиологические траты организма.
Эти способности начального этапа адаптации к нагрузке (вра-батывания) необходимо учитывать при построении тренировки и проведении школьного урока физической культуры. Замедленная по сравнению со взрослыми спортсменами перестройка метаболизма сердечной мышцы при интенсивной нагрузке должна быть компенсирована достаточной по времени разминкой.
В старшем школьном возрасте создаются морфологические основы, а также изменения в системе регуляции сердца, которые обеспечивают увеличение амплитуды колебаний сердечной производительности в ситуации «мышечный покой — работа». Рабочие сдвиги приближаются к показателям взрослых людей. С возрастом эффективность кровообращения при физической нагрузке, оцениваемая по отношению систолического давления к частоте сердечных сокращений, улучшается. Эта же тенденция отмечается и с ростом тренированности: при нагрузке одинаковой мощности (на 1 кг массы) у тренированных спортсменов показатель эффективности кровообращения увеличивается.
Период врабатывания, оцениваемый по времени установления оптимальных соотношений функциональных характеристик деятельности сердечно-сосудистой системы, с возрастом укорачивается. Создаются благоприятные предпосылки к быстрому переходу на новый, более высокий уровень функционирования при внезапном увеличении физической нагрузки. Система регуляции сердечной деятельности становится более надежной. Укорачивается время восстановления сердечной функции после физической нагрузки. Это является следствием возрастного повышения потенциальной способности к мобилизации нервных механизмов регуляции сердечной деятельности. У детей и подростков пульсовая сумма восстановления оказывается большей, чем у юношей И взрослых спортсменов.
Структурные основы адаптации сердца. Структурные изменения в сердечной мышце являются основой долговременной адаптации сердца к мышечной работе. Синтез белковых структур сердечной мышцы стимулируется дефицитом АТФ, наступающим при истощающих физических напряжениях.
Если истощение превышает физиологические нормы, может наступить перенапряжение, срыв адаптации. Моделью подобного срыва может служить больное сердце, работающее с постоянной перегрузкой. Так, при сужении аорты и затруднении оттока крови возникает стойкая гиперфункция сердца. При этом в 2,5 — 3 раза возрастает интенсивность функционирования единицы сердечной массы (аварийная стадия). Компенсация аварийной стадии идет стремительно: в течение нескольких суток масса сердца увеличивается на 50 — 80%, а к концу аварийной стадии — в 1,5 — 2 раза. В гипертрофированном сердце снижается функциональная нагрузка на единицу его массы, наступает стадия компенсаторной гипертрофии сердца.
Быстро развивающаяся гипертрофия сердца опережает рост симпатических аксонов. Иначе говоря, падает плотность симпатической иннервации. Концентрация симпатического медиатора (норадреналина) падает в 3 — 5 раз. Отстает от темпов увеличения сердечной мышцы и развитие капиллярной сети. Если в нормальном сердце в покое раскрыта примерно половина капилляров сердечной мышцы, то в гипертрофированном — около 75%.
Длительная адаптация обеспечивается усилением биосинтетических процессов в сердечной мышце и увеличением его массы (гипертрофия) с параллельным улучшением васкуляриза-ции сердца. Масса гипертрофированного сердца может превышать нормальную в 1,5 — 2 раза.
В нормально развитом сердце на 1 мм3 мышечной массы в покое раскрыты 2300 капилляров. При мышечной работе раскрываются дополнительно около 2000 капилляров. В гипертрофированном сердце общее число капилляров не превышает 2000 на 1 мм3. Резерв адаптации не превышает 300 капилляров. Снижение васкуляризации приводит к ухудшению аэробного обмена в гипертрофированном сердце.
Физиологическая гипертрофия может осуществляться за счет утолщения волокон сердечной мышцы (d-тип), так и за счет их удлинения (Z-тип). Если в первом случае мощность сердечного выброса повышается за счет увеличения силы мышечных волокон сердца, то во втором — за счет их растягивания массой крови (эффект Франка — Стерлинга).
Адаптация сердца к периодическим физическим нагрузкам растягивается во времени, периоды отдыха от нагрузок приводят к сбалансированному увеличению структурных элементов сердца, т.е. адаптация идет по первому типу. Мощность симпатической иннервации на единицу массы сердца при этом не уменьшается, а сохраняется на уровне, присущем нормальному не гипертрофированному сердцу. Масса сердца увеличивается в пределах 20 — 40%.
Капиллярная сеть растет пропорционально увеличивающейся массе. Увеличение концентрации миоглобина, наблюдаемое при мышечной работе, приводит к улучшению переноса 02. Вследствие повышения АТФ-ной активности миозина, а также ускорения транспорта кальция к сократительным структурам сердца увеличивается скорость и амплитуда сердечных сокращений.
Подобный ход адаптивных перестроек в сердце дает основание утверждать, что гипертрофия при периодической нагрузке на сердце является физиологическим феноменом, не несущим в себе признаков патологических изменений. Поэтому при оценке адаптационных перестроек в сердечной мышце следует принимать в расчет темпы их развития. Формирование адаптивных перестроек, вызванное стремлением достигнуть высоких спортивных результатов в короткий период времени, может привести к компенсаторной гипертрофии.
Тренированное, умеренно гипертрофированное сердце в условиях относительного физиологического покоя имеет пониженный обмен, умеренную брадикардию, сниженный минутный объем. Оно работает на 15 — 20% экономнее, чем нетренированное. При систематической мышечной работе в сердечной мышце снижается скорость гликолитических процессов: энергетические продукты расходуются более экономно. В энергетический обмен включаются жирные кислоты.
Морфологические перестройки сердца проявляются как в увеличении мышечной массы, так и в увеличении клеточных «энергетических машин» — митохондрий. Увеличивается также масса мембранных систем, обеспечивающих рецепцию управляющих сигналов как с адренергических, так и с холинер-гических нервных волокон. Иначе говоря, чувствительность сердца к симпатическим, усиливающим функции сердца влияниям при мышечной работе повышается. Одновременно совершенствуются и механизмы экономизации: в покое и при малоинтенсивной нагрузке сердце работает с низкими энергозатратами, при наиболее рациональном соотношении фаз сердечного сокращения.
Структурные изменения, вызванные рациональной тренировкой, не сопровождаются снижением удельного кровообращения. Функциональная нагрузка на единицу массы сердца в условиях покоя снижается. Действительно, если сократительная масса сердца увеличивается на 20 — 40%, то функциональная нагрузка на единицу массы уменьшается на соответствующую величину. Это один из наиболее надежных механизмов сохранения потенциальных ресурсов сердца.
Как свидетельствует практический опыт, юные спортсмены, имеющие физиологически гипертрофированное сердце, хорошо адаптируются к физическим нагрузкам умеренной мощности. При выполнении нагрузки предельной мощности у них отчетливо проявляется гипердинамический синдром. Производительность тренированного, физиологически гипертрофированного сердца возрастает по сравнению с нетренированным примерно в 2 раза. Между тем, нагрузка на единицу массы тренированного сердца при максимальной работе возрастает в пределах 25%. Иначе говоря, перегрузка такого сердца практически исключается даже при весьма напряженной мышечной работе, характерной для современного спорта.
Фомин А. Ф. Физиология человека, 1995 г.

http://extremed.ru/anatomy/85-vascularsystem/4375-adaptacia

Адаптация сердечно-сосудистой системы

1.2.3. Адаптация сердечно-сосудистой системы
Среди болезней века на первом месте стоят расстройства и заболевания сердечно-сосудистой системы. Многие из них являются результатом недостаточной двигательной активности. Предупреждение заболеваний сердечно-сосудистой системы средствами физической культуры — реальный путь к оздоровлению подрастающего поколения. Мера оздоровительного влияния физических упражнений обусловлена скоростью развертывания адаптационных перестроек в сердце и сосудах, полнотой реализации наследственной программы срочной и долговременной адаптации.
Сердце, адаптированное к физической нагрузке, обладает высокой сократительной способностью. Но (и это, пожалуй, самое важное для оценки оздоровительного эффекта физических упражнений) оно сохраняет высокую способность к расслаблению в диастоле при высокой частоте сокращений, что обусловлено улучшением процессов регуляции обмена в миокарде и соответствующим увеличением его массы (гипертрофией сердца).
Гипертрофия— нормальный морфологический феномен усиленной сократительной деятельности (гиперфункции) сердца. Если плотность капиллярного русла на единицу массы сердца при этом повышается или сохраняется на уровне, свойственном нормальному миокарду, гипертрофия происходит в обычных физиологических рамках. Сердечная мышца не испытывает недостатка в кислороде при напряженной работе. Более того, функциональная нагрузка на единицу сердечной массы падает. Следовательно, и тяжелая физическая нагрузка будет переноситься сердцем с меньшим функциональным напряжением. Оздоровительный эффект физической нагрузки становится очевидным фактом.
1.2.4. Возрастные особенности адаптации системы кровообра­щения.
Высокие адаптационные возможности сердечно-сосудистой системы, реализующиеся при физических нагрузках, следует рассматривать как эволюционно приобретенные формы приспособительных реакций. Адаптивные изменения обусловлены в первую очередь совершенствованием механизмов энергообеспечения.
Главным источником энергии для сердечной деятельности является окислительное фосфорилирование, т. е. сопряжение окислительных процессов с накоплением энергии в АТФ и Крф. Сам сократительный акт сердечной мышцы— результат трансформации энергии АТФ в механическую работу. Повышенная функциональная нагрузка на сердце при­водит к увеличению активности окислительного фосфорили-рования. Мощность сократительного аппарата сердца с возрастом постепенно увеличивается. Это приводит к повышению систолического и минутного
объемов крови, артериального давления (АД). Эти возрастные изменения связаны в первую очередь с увеличением массы и объема сердца. Систолический объем крови от 1 года до 14—16 лет увеличивается примерно в 6 раз (с 10 до 55—60 мл), темпы роста минутного объема крови несколько ниже. С возрастом частота сердечных сокращений (ЧСС) падает, вследствие чего при сохранении высоких темпов увеличения ударного объема снижается прирост минутного объема крови. От 1 года до 14—16 лет он увеличивается примерно в 3 раза (с 1,2 до 3,8 л/мин).
В дошкольном и младшем школьном возрасте объем сердца растет пропорционально увеличению суммарного просвета сосудов. Но у высокорослых подростков может наблюдаться замедленное увеличение суммарного просвета сосудов по сравнению с увеличивающимся объемом сердца. Это одна из главных причин необходимости строгой индивидуальной дозировки упражнений для подростков с ускоренным (акселераты) или замедленным (ретарданты) биологическим развитием.
1.3. Сократительная функция сердца при мышечной работе
Увеличение ЧСС и сократительной способности сердца— естественные адаптивные реакции на нагрузку. Не случайно ЧСС сохраняет свою значимость как показатель адаптации сердца при использовании любых, самых современных функциональных проб с физической нагрузкой. Да и субъективные ощущения нас редко обманывают: физическая нагрузка дает знать о себе, прежде всего, увеличением ЧСС.
Мышечная работа требует повышенного притока кислорода и субстратов к мышцам. Это обеспечивается увеличенным объемом кровотока через работающие мышцы. Поэтому при работе объем кровотока через мышцы составляет 85 % от его общего объема; в покое — не более 20 % увеличение минутного объема кровотока при работе—один из наиболее надежных механизмов срочной адаптации к динамической нагрузке (рис. 3).
Но реализуется он по-разному: или за счет увеличения ЧСС или за счет увеличения и ЧСС, и ударного объема крови.

Рис. 4 Распределение кровотока при мышечной работе и в условиях относительного покоя:
В нетренированном сердце взрослого человека резервы повышения ударного объема крови исчерпываются уже при ЧСС 120—130 уд/мин. Дальнейший рост минутного объема происходит только за счет ЧСС. По мере роста тренированности расширяется диапазон ЧСС, в пределах которого ударный объем крови продолжает увеличиваться. У высоко­тренированных спортсменов и детей он продолжает нарастать и при ЧСС 150—160 уд/мин.
В самой сердечной мышце срочные адаптивные изменения проявляются в мобилизации энергетических ресурсов. Первичными субстратами окисления в сердечной мышце служат жирные кислоты, глюкоза, в меньшей степени — аминокислоты. Энергия их окисления аккумулируется митохондриями в виде АТФ, а затем транспортируется к сократительным элементам сердца.
При повышении ударного объема крови сокращения сердца учащаются. Происходит это вследствие более эффективного использования энергии АТФ. В растянутой сердечной мышце увеличивается площадь контакта сократительных белков—актина и миозина, т. е. улучшаются
возможности перевода химической энергии АТФ в механическую работу.
Этому способствуют и гормоны надпочечников—адреналин и норадреналин, секреция которых при физической нагрузке увеличивается. Они стимулируют сердечную деятельность, активируя внутриклеточный обмен и ускоряя перекачку Са++ к сократительным элементам сердечной мышцы. Са++ связывает тормозной фактор актина — тропонин, способствуя тем самым взаимному сближению актина и миозина.
Повышение сократительной способности сердца сочетается с совершенствованием восстановительных процессов во время диастолы. Достигаемая при этом экономичность работы сердца хорошо прослеживается при фазовом анализе сократительной функции его желудочков, особенно левого.

http://www.kazedu.kz/referat/53395/4

Адаптация сердечно-сосудистой системы к физической нагрузке минимальной мощности

студент, кафедра физического воспитания АГТУ
Статья посвящена изучению адаптации сердечно-сосудистой системы к физической нагрузке минимальной мощности.
Наблюдающееся увеличение ударного объема крови в начале физической нагрузки связано с ростом венозного возврата, активированного мышечным насосом.
Ключевые слова: сердечно-сосудистая система, ударный объем крови, минутный объем крови, общее периферическое сопротивление сосудов, физическая нагрузка, плавание.
Сердечно-сосудистая система обеспечивает циркуляцию крови и лимфы в организме человека. Трофическая функция сердечно сосудистой системы выражается в доставке питательных веществ к органам и тканям, дыхательная – в переносе кислорода и углекислого газа, экскреторная функция – в доставке конечных продуктов обмена веществ к органам выделения. [6, с. 22]
Кроме того сердечно-сосудистая система выполняет регуляторную функцию (путем доставки гормонов, медиаторов и др. веществ, а также путем изменения кровоснабжения), интегративную функцию (объединяя органы и системы), участвует в иммунных процессах.
В состав сердечно-сосудистой системы входят: сердце, кровеносные сосуды (артерии, вены, капилляры), лимфатическая система.
Если сердечно-сосудистая система начинает \»барахлить\», то это неизменно влечет за собой нарушение работы всех систем организма, так как нездоровые сердце и сосуды не могут обеспечить доставку достаточного количества кислорода и питательными веществами для всего организма. [1, с. 96]
Нетрудно сделать вывод о том, как важно поддерживать здоровье и укреплять свою сердечно-сосудистую систему. Для этой цели нужны систематические физические нагрузки, и лучшая такая нагрузка – плавание.
Почему плавание оказывает благотворное влияние на сердечно-сосудистую систему:
Тело пловца находится в положении близком к горизонтальному, при таком положении сердцу гораздо легче выталкивать кровь через артерии к периферии.
Плотность воды превышает плотность воздуха примерно в 800 раз. Поэтому нагрузка в воде при плавании происходит практически в антигравитационных условиях, что благоприятно для сердечно-сосудистой системы. Давление воды, оказываемое на поверхность тела пловца, существенно облегчает отток крови от периферии к сердцу.
Выталкивать кровь от периферии к сердцу по системе вен помогает присущее плаванию ритмичное сокращение мышц и глубокое дыхание (благодаря движению диафрагмы глубоко вниз значительные количества венозной крови и лимфы как бы выжимаются из печени и органов брюшной полости по направлению к сердцу, тем самым облегчается работа сердца и исключаются застои крови и лимфы, т.е. улучшается выведение продуктов жизнедеятельности).
Благодаря глубокому дыханию во время плавания осуществляется хороший массаж сердца: легкие при дыхательном движении то мягко надавливают на сердце, то как бы отпускают его.
Отсутствие статического напряжения положительно влияет на сердце и систему сосудов.
Таким образом, при плавании, как и при любой физической нагрузке, усиливается деятельность сердечно-сосудистой системы, но это усиление происходит в крайне благоприятных условиях. Поэтому плавание практически не имеет противопоказаний и рекомендуется для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, улучшения состояния сердца и сосудов людям всех возрастов. Давайте рассмотрим подробнее, как плавание воздействует на сердце, сосуды и состав крови. [3, с. 84]
Сердце – это мощный мышечный насос, обеспечивающий движение крови по системе кровеносных сосудов. За минуту человеческое сердце перекачивает около 6 литров крови, за сутки – около 8 000 литров, а за 70 лет – около 175 000 000 литров крови.
Регулярные занятия плаванием повышают функциональные возможности сердца и делают его работу более экономичной:
Увеличение силы сердечной мышцы и объема выталкиваемой за цикл крови.
Работая с предельной интенсивностью, сердце пловца способно развить темп до 200 сокращений в минуту, а объем крови, нагнетаемый в аорту, увеличивается с 4-6 литров (характерных для нетренированного человека) до 35-40 литров в минуту. А это – лучшее питание и снабжение кислородом мышц и органов, лучшее преодоление нагрузки. [2, с. 22]
Снижение частоты сердечных сокращений (ЧСС)
Частота сердечных сокращений (пульс) крайне индивидуальна и зависит от возраста, типа телосложения, массы тела, питания, состояния здоровья, физической формы, степени усталости, типа питания и других факторов. Пульс в покое нетренированного взрослого человека составляет от 55 до 100 ударов в минуту (среднее значение 60-80 ударов). У тренированных спортсменов ЧСС составляет 40-60 ударов в минуту. Чем реже сокращается сердце в покое, тем мощней сердечная мышца: сердце работает в более экономном режиме — за одно сокращение выбрасывается больший объём крови, а паузы для отдыха увеличиваются, сердце успевает обильно омыться кровью через сеть кровеносных сосудов. Следовательно, тратится меньше усилий и сердце меньше изнашивается. Регулярные занятия плаванием в аэробном режиме ведут к постепенному снижению ЧСС. [3, с. 86]
Произведем нехитрое исчисление, чтобы представить масштаб экономии. Возьмем человека, сердце которого сокращается в состоянии покоя 65 раз в минуту, значит, в сутки число ударов составляет 93600. В результате систематических занятий плаванием ЧСС в покое понизилась до 60 ударов, получается в сутки 86400 ударов. Значит, экономия за сутки составит 7200 ударов, а за год – более 2,5 миллионов ударов!
Повышается выносливость к физическим нагрузкам. При выполнении одинаковой нагрузки у человека, регулярно занимающегося плаванием, по сравнению с нетренированными человеком, в меньшей степени повышаются пульс, минутный объем крови и систолическое давление. Значит, преодолеть тяжелую нагрузку и даже перегрузку тренированному человеку будет проще, так как его сердце проталкивает в сосуды необходимое для этого количество крови. [4, с 317]
Регулярные занятия плаванием оказывают положительное воздействие на состояние кровеносных сосудов:
-увеличивается эластичность и сократительная способность сосудов;
-улучшается состояние сосудистой стенки и обмен в ее тканях. [7, с 307]
Благодаря улучшению обмена в тканях сосудистой стенки, уменьшается отложение холестерина. Плавание останавливает развитие варикозного расширения вен и улучшает состояние венозной стенки.
У людей, регулярно занимающихся плаванием, со временем увеличивается диаметр артерий, нормализуется артериальное давление, оставаясь долгие годы таким же, как в молодости.
Благодаря регулярному плаванию активируется периферическое кровообращение. Вместе с основными сосудами в работу включаются дополнительные (боковые или обходные ветви кровеносных сосудов, которые обеспечивают приток или отток крови помимо основного сосуда), за счет чего увеличивается капиллярное русло в работающих органах и улучшается их питание. Действующие коллатерали сердечной мышцы, не допуская нарушений в ее деятельности, сами поддерживаются в рабочем состоянии, что служит отличной профилактикой заболеваний сердца. [5, с. 135]
Плавание способствует изменению состава крови. При нахождении человека в воде у него увеличивается количество форменных элементов крови (эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина). Это явление наблюдается даже после однократного пребывания в воде. Через 1,5-2 часа после занятия плаванием состав крови фактически достигает нормального уровня. Регулярные занятия плаванием способствуют повышению уровня форменных элементов крови на длительное время.
В результате систематических занятий плаванием улучшается состояние сердечно-сосудистой системы: сердце работает более эффективно (увеличивается его мощность, ударный объем) и экономично (снижается частота сокращений), улучшается периферическое кровообращение, улучшается состояние кровеносных сосудов и питание всех органов и тканей, нормализуется артериальное давление.
Плавание вносит огромный вклад в профилактику сердечно-сосудистых заболеваний и сосудистых патологий (в том числе гипертонии, инфаркта миокарда, ишемической болезни сердца, варикозного расширения вен).
Нелишне еще раз отметить тот факт, что во время плавания, тренировка сердечно-сосудистой системы происходит в благоприятных условиях. Такая нагрузка полезна для здоровья и практически не имеет противопоказаний и возрастных ограничений.
Кроме того, плавание полезно и для других систем организма.
Список литературы:

  • Абзалов Р. А., Ситдиков Ф. Г. Развивающееся сердце и двигательный режим. Казань: КГПУ, 2012. 96 с.
  • Вагапова А. М. Влияние способов плавания на показатели насосной функции сердца юных пловцов: Автореф. дисс. канд. биол. наук / А.М. Вагапова. Казань, 2013. 22с.
  • Карпман В. Л., Белоцерковский З. Б., Любина Б. Г. и др. Динамика кровообращения при минимальных физических нагрузках // Физиология человека. 2014. Т.20. №1. С. 84–89.
  • Куприянов С. В. Физиологическая роль сосудистых рефлексогенных зон в интегративной регуляции функций дыхания и кровообращения Казань, 2015. Дисс. докт. мед. наук, 317 с.
  • Любина Б. Г. Динамика кровообращения у спортсменов. М.: Физкультура и спорт, 2012. 135 с.
  • Назаренко А. С. Влияние вестибулярного раздражения на сердечно-сосудистую систему и двигательные функции в разных видах спорта: Автореф. дисс. канд. биол. наук / А. С. Назаренко. Казань, 2010. 22 с.
  • Савицкий Н. Н. Биофизические основы кровообращения и клинические методы изучения гемодинамики. Л.: Медицина, 2014. 307 с.
  • http://sibac.info/studconf/science/xiii/68124

    Адаптация сердечно-сосудистой системы спортсменов к нагрузкам разной направленности Текст научной статьи по специальности «Физическая культура и спорт»

    Аннотация научной статьи по физической культуре и спорту, автор научной работы — Кудря Ольга Николаевна, Белова Лариса Евгеньевна, Капилевич Леонид Владимирович

    Механизмы адаптации сердечно-сосудистой системы спортсменов к нагрузкам различной направленности изучались методами эходопплеркардиографии, вариационной пульсометрии и определения активности ферментов в сыворотке крови. У спортсменов с разной направленностью тренировочного процесса выявлены различия по показателям морфометрии сердца , гемодинамики и показателям, отражающим состояние системы регуляции сердечным ритмом . Показано, что механизмы долговременной адаптации сердечно-сосудистой системы к нагрузкам различной направленности связаны, в первую очередь, с перестройкой метаболических процессов, что согласуется с принципом преимущественного структурного обеспечения систем, доминирующих в процессе адаптации.

    Похожие темы научных работ по физической культуре и спорту , автор научной работы — Кудря Ольга Николаевна, Белова Лариса Евгеньевна, Капилевич Леонид Владимирович,

    Adaptation of the cardiovascular system of athletes to various loads

    Mechanisms of adaptation of the cardiovascular system of athletes to the loads of various types have been studied by methods of Doppler echocardiography, variation pulsometry and determination of enzyme activity in serum. Athletes with a different orientation of the training process revealed differences in the morphometric parameters of the heart, and hemodynamic indicators of the state system of regulation of heart rhythm. Unidirectional change of morphofunctional and hemodynamic parameters was revealed in athletes in the training process, which is dominated by the dynamic nature of the load (of speed and endurance). Stable adaptation circulatory apparatus to the load of dynamic nature is accompanied by moderate hypertrophy of the myocardium and dilatation of its cavities. Morphological changes are accompanied by increased parasympathetic influences on heart rate and increased adrenoreactivity infarction, which ensures economization of cardiac function at rest and peak performance under extreme loads. However, athletes who perform loads of dynamic nature, but training a variety of physical attributes speed and endurance, revealed differences in patterns of metabolism. Athletes of endurance adaptation of the circulatory apparatus are associated with an increase in aerobic energy production mechanisms, as evidenced by the positive correlation between indices of morphometry and maximal oxygen consumption. For athletes, training speed and power qualities, an important role in the structure of myocardial metabolism processes belongs to anaerobic glycolysis, which confirms the relationship between the revealed morphofunctional indices of myocardium and lactic and dehydrogenase activity. Athletes training in the power load direction show weak signs of the economizing function of the circulatory apparatus. Signs are shown of moderate myocardial hypertrophy without the increase of the functional volume of the heart. Perhaps, the adaptation of the heart muscle to hyperthyroidism is due to the activation of plastic processes and protein synthesis, as evidenced by the high activity of aminotransferases, which ultimately leads to an increase in the thickness of the heart muscle. Hemodynamic status indicators for regulatory mechanisms are within the age-related physiological norms for healthy, untrained men. The structure of anaerobic metabolism increases power and reduces the capacity of aerobic ways of ATP resynthesis, as evidenced by positive correlations between the CK activity and the morphometric parameters; and negative indices between maximal oxygen consumption rates and morphometrics. According to the variation pulsometry, increased parasympathetic influences on heart rate were revealed in groups of speed and endurance. For athletes, training power quality, the parameters reflecting the state of the system of regulation of heart rate are within the physiological norms for healthy untrained people. Thus, the mechanisms of long-term adaptation of the cardiovascular system to stress of various types are associated primarily with the reconstruction of metabolic processes, which is consistent with the principle of priority to ensure the structural systems that dominate in the process of adaptation.

    Текст научной работы на тему «Адаптация сердечно-сосудистой системы спортсменов к нагрузкам разной направленности»

    О.Н. Кудря, Л.Е. Белова, Л.В. Капилевич
    АДАПТАЦИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ СПОРТСМЕНОВ К НАГРУЗКАМ РАЗНОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ
    Механизмы адаптации сердечно-сосудистой системы спортсменов к нагрузкам различной направленности изучались методами эходопплеркардиографии, вариационной пульсометрии и определения активности ферментов в сыворотке крови. У спортсменов с разной направленностью тренировочного процесса выявлены различия по показателям морфометрии сердца, гемодинамики и показателям, отражающим состояние системы регуляции сердечным ритмом. Показано, что механизмы долговременной адаптации сердечно-сосудистой системы к нагрузкам различной направленности связаны, в первую очередь, с перестройкой метаболических процессов, что согласуется с принципом преимущественного структурного обеспечения систем, доминирующих в процессе адаптации.
    Ключевые слова: морфометрия сердца; гемодинамика; регуляция сердечного ритма; метаболизм; спортсмены.
    Направленность тренировочного процесса оказывает существенное влияние на все системы организма спортсмена, но наибольшие изменения наблюдаются в тех системах и органах, которые вносят значительный вклад в достижение спортивного результата, — в этом проявляется специфичность адаптации. По мнению Ф.З. Меерсона (1988), направленность тренировочного процесса выступает главным определяющим фактором в организации функции аппарата кровообращения -принцип преимущественного структурного обеспечения систем, доминирующих в процессе адаптации [1].
    Известно, что долговременная адаптация спортсменов к физическим нагрузкам сопровождается изменением как морфофункциональных показателей, так и механизмов регуляции и структуры метаболизма аппарата кровообращения. Для прогноза спортивных результатов, выявления признаков адаптации и дезадаптации к мышечным нагрузкам разной направленности необходим комплексный подход в оценке функционального состояния сердечно-сосудистой системы.
    Цель исследования — изучить механизмы адаптации сердечно-сосудистой системы спортсменов к нагрузкам разной направленности.
    Материалы и методы исследования
    Исследование проводилось на базе БУЗ Омской области «Врачебно-физкультурный диспансер» и ФГБОУ «Омское государственное училище олимпийского резерва». В исследовании приняли участие высококвалифицированные спортсмены (МС, МСМК, ЗМС) мужского пола, средний возраст 21,5 ± 0,5 лет, стаж занятий 8—15 лет. Все обследованные были разделены на 3 группы в зависимости от направленности тренировочного процесса, согласно классификации А.Г. Дембо с соавт. (1966). В первую группу («сила») вошли 13 спортсменов, тренирующихся на развитие силы (тяжелая атлетика, пауэрлифтинг). Вторую группу («быстрота») составили спортсмены, тренирующиеся на развитие скорости (легкая атлетика (спринт), шорт-трек, плавание (спринт), n = 19). Третью группу («выносливость») составили спортсмены (n = 13), тренирующиеся на развитие выносливости (велоспорт, лыжи, биатлон).
    Исследование морфофункциональных показателей миокарда проводили методом эходопплеркардиографии в М-режиме с помощью ультразвукового диагностического комплекса LOGIC 5 General Electric (США).
    Определяли морфометрические показатели сердца: конечно-диастолический размер (КДР), конечно-систолический размер, межжелудочковая перегородка (МЖП), задняя стенка левого желудочка (ЗСЛЖ). Рассчитывали гемодинамические показатели: конечно-
    диастолический объем (КДО), конечно-систолический объем (КСО), масса миокарда левого желудочка (ММЛЖ), индекс массы миокарда левого желудочка (ИММЛЖ), отношение конечно-диастолического объема к массе миокарда левого желудочка (КДО/ММЛЖ), ударный объем (УО), минутный объем (МОК), фракция выброса (ФВ).
    Определение активности ферментов сыворотки крови аспартатаминотрансферазы (АСТ), аланинами-нотрансферазы (АЛТ), общей креатинфосфокиназы (КФК), общей лактатдегидрогеназы (ЛДГ) осуществляли с помощью биохимического анализатора Chem Well 2910 (США). Ферментативная активность указана в международных единицах (МЕ). Для определения активности ферментов использовали реактивы фирмы DiaSys Diagnostic Systems GmbH (Германия). Анализ результатов исследований проводился исходя из норм, указанных в аннотациях к работе с данными реактивами.
    Для оценки механизмов регуляции использовали анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР): метод временного анализа и метод вариационной пульсомет-рии. В состоянии относительного покоя проводилась запись кардиоритмограммы с использованием аппаратно-программного комплекса фирмы «Нейрософт» (г. Иваново). При анализе ВСР использовали короткие (5-минутные) записи в соответствии с Международным стандартом [2]. Обследование проводилось в утренние часы, после отдыха (ночного сна).
    Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием пакета статистических программ STATISTICA 6.0. Проверку на нормальность распределения проводили с использованием критерия Колмогорова — Смирнова. Для оценки достоверности различий несвязанных выборок использовали t-критерий Стьюдента (для параметров с нормальным распределением) и U-критерий Манна — Уитни (для параметров, которые не подчиняются закону нормального распределения).
    Результаты исследований и их обсуждение
    Метод эхокардиографии позволяет производить дифференцированную количественную оценку внутренних
    структур сердца — линейных и объемных размеров полостей сердца, толщины стенок желудочка и межжелудочко-вой перегородки, диаметра аорты, оценивать не только морфологические особенности сердца, но и функциональное состояние аппарата кровообращения [3].
    Анализ данных эхокардиографического исследования выявил достоверные изменения морфологических и гемодинамических показателей у спортсменов с различной направленностью тренировочного процесса (табл. 1).
    Т а б л и ц а 1
    Морфофункциональные и гемодинамические показатели сердечно-сосудистой системы у высококвалифицированных спортсменов с разной направленностью тренировочного процесса (М ± т)
    Показатель 1-я группа «сила» 2-я группа «быстрота» 3-я группа «выносливость» Различия
    Диаметр устья аорты, см 2,90±0,08 3,05±0,06 2,90±0,10
    ЛП, см 3,30±0,08 3,51±0,07 3,20±0,06 2/3
    ПЖ, см 2,36±0,08 2,53±0,06 2,36±0,08
    КДР, см 4,76±0,06 5,06±0,06 5,02±0,12 1/2, 1/3
    КСР, см 3,00±0,08 3,21±0,04 3,18±0,10 1/2, 1/3
    МЖП, см 0,92±0,03 1,00±0,02 0,96±0,02 1/2
    ЗСЛЖ, см 0,88±0,01 0,94±0,02 0,93±0,02 1/2, 1/3
    КДО, мл 105,88±2,83 122,19±3,22 124,02±3,26 1/2, 1/3
    КСО, мл 35,38±2,07 41,3 8± 1,41 42,47±2,92 1/2, 1/3
    УО, мл 70,48±1,61 80,81±2,29 81,55±3,08 1/2, 1/3
    ФВ, % 67,45±1,08 66,05±0,61 65,8±1,30
    ММЛЖ, г 146,48±4,71 179,45±6,19 175,73±6,24 1/2, 1/3
    ИММЛЖ, ед. 72,78±2,14 91,36±2,97 94,35±2,30 1/2, 1/3
    КДО/ММЛЖ, ед. 0,73±0,01 0,69±0,02 0,71±0,02
    ЧСС, уд./мин 73,4±2,23 58,8±1,95 59,82±2,46 1/2, 1/3
    МОК, л/мин 4,65±0,51 4,69±0,18 4,68±0,26
    САД, мм рт. ст. 120,26±2,48 115,95±1,12 111,59±2,17 1/3
    ДАД, мм рт. ст. 76,05±1,07 74,05±0,97 70,91±1,30 1/3
    ДП, усл. ед. 82,58±3,47 71,85±1,59 61,42± 1,90 1/2, 1/3, 2/3
    Примечание. 1/2, 1/3, 2/3 — различия между группами статистически значимы при р
    Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-52970

    http://cyberleninka.ru/article/n/adaptatsiya-serdechno-sosudistoy-sistemy-sportsmenov-k-nagruzkam-raznoy-napravlennosti

    Добавить комментарий

    1serdce.pro
    Adblock detector