Реферат на тему адаптация сердца к физическим нагрузкам
Обновлено: 05.07.2024
Приспособление сердечно-сосудистой системы бойцов к интенсивной мышечной деятельности изучалось различными методами, один из них – эхокардиография и пульсометрия. Исследование опиралось на изучение левого желудочка сердца, так как оно играет большую роль в адаптации сердечно-сосудистой системы к тренировкам. У спортсменов, занимающихся боевыми искусствами с различной интенсивностью мышечной активности, были выявлены различия по показателям, отражающим состояние сердечно-сосудистой системы. Показатели варьировались в пределах нормы здорового человека. При развитии адаптивных механизмов сердца меняется и само сердце, его объем увеличивается, стенки становятся более упругими, гибкими и прочными. Тренировки рассматривались как важнейшее следствие изменения геометрии и индекса массы миокарда левого желудочка, что может оказывать значительное влияние на развитие выносливости сердечной мышцы бойца. Метод пульсометрии является самым распространенным, позволяющим определить адекватность реакции организма на выполнение различных физических нагрузок, с разной интенсивностью. Благодаря этому методу выявились такие проблемы, как аритмия, при большом количестве тренировок у представителя, занимающегося боксом. Механизмы адаптации сердца нарабатываются с течением большого количества времени и с адекватной нагрузкой на организм.
1. Исаев А.П., Рыбаков В.В., Эрлих В.В., Потапов В.Н., Полозкова Н.Ф., Иванов Е.В. Стратегии формирования адаптационных реакций у спортсменов. Основы теории адаптации и закономерности ее формирования в спорте высоких и высших достижений // Человек. Спорт. Медицина. 2012. № 21 (280). С. 46–56.
2. Кудря О.Н., Белова Л.Е., Капилевич Л.В. Адаптация сердечно-сосудистой системы спортсменов к нагрузкам разной направленности // Вестн. Том. гос. ун-та. 2012. № 356. С. 162–166.
3. Малах О.Н. Показатели морфометрии левого желудочка сердца юных спортсменов-пловцов в зависимости от спортивной квалификации и направленности тренировочного процесса // Наука и спорт: современные тенденции 2015. Т. 8. № 3. С. 70–74.
4. Бокерия Л.А., Бокерия О.Л., Волковская И.В. Вариабельность сердечного ритма: методы измерения, интерпретация, клиническое использование // Анн. аритм. 2009. № 4. С. 21–32.
5. Ингерлейб Б.М. Эхокардиография, Медицинские исследования. Справочник. М.: Эскимо, 2014. Гл. 7. 129 с.
6. Бартош-Зеленая С.Ю., Новиков В.И., Гусева О.А. Возможности эхокардиографии в оценке правых камер сердца в норме и при очаговом поражении миокарда // Вестник СПбГУ. Серия 11. Медицина. 2013. № 2. С. 28–46.
7. Комар Е.Б. Показатели морфометрии левого желудочка сердца легкоатлетов высокой квалификации под воздействием интенсивных физических нагрузок // Мир спорта. 2011. № 3 (44). С. 53–56.
8. Ganau A., Devereux R.B., Roman M.J., de Simone G., Pickering T.G., Saba P.S., Vargiu P., Simongini I., Laragh J.H. Pattems of left ventricular hypertrophy and geometric remodeling in essential hypertension. J. Amer. Coll. Cardiology. 1992. Vol. 19. P. 1550–1558.
9. Бобылев Ю.М. Типы ремоделирования левого желудочка сердца у больных артериальной гипертензий: связь с возрастом, метаболическим синдромом и психологическим статусом // Современная медицина: актуальные вопросы. 2014. № 37. С. 33–40.
10. Александрова В.А. Повышение функций кардиореспираторной системы с помощью классической (базовой) аэробики у студенток неспортивного вуза // Известия ТулГУ. Физическая культура. Спорт. 2017. № 4. С. 3–7.
Физическая нагрузка оказывает действие почти на большую часть систем организма, но главным органом является сердце, которое испытывает чрезмерные нагрузки и главным образом влияет на достижение хорошего результата, – в этом проявляется специфичность адаптации. Современники считали, что формирование у спортсмена, а в нашем случае бойца, занимающегося боевыми искусствами, комплекса структурных изменений, развивающихся в доминирующих системах, приводит в итоге к росту клеточных структур, что и составляет материальную основу устойчивой адаптации [1, с. 49]. Адаптация является механизмом для развития организма спортсмена, для подготовки его к стрессовым, непредвиденным обстоятельствам, которые могут происходить в процессе участия в соревнованиях или других тренировочных процессах. Изменения морфофункциональных показателей, а также изменение гемодинамических показателей ведет к необратимым обменным процессам системы кровообращения. Для выявления признаков адаптации или дезадаптации, а также оценки состояния сердечно-сосудистой системы, при использовании повышенной нагрузки на организм необходим комплексный подход. Процесс адаптации необходим бойцам для покорения спортивного олимпа. Исследования миокарда желудочков сердца, с помощью морфометрических показателей являются основополагающими для изучения процесса адаптации организма к повышенной мышечной деятельности. Целью исследования является изучение системы процесса адаптации сердечно-сосудистой системы бойцов к интенсивной мышечной деятельности.
Материалы и методы исследования
Исследование проводилось на базе медицинского центра в отделении спортивной медицины и при участии спортивного училища. Также участие принимал коллектив профессиональных тренеров, которые следили за массой и количеством нагрузок на спортсменов. В ходе исследования приняли участие бойцы, имеющие квалификации мастер спорта и кандидат в мастера спорта, мужского пола, возрастной категории от 17 до 20, стаж занятий 9 лет. Все они были разделены на три группы в зависимости от воздействия на мышечную деятельность. В первой находится 2 бойца, занимающихся боксом, тренирующихся на развитие силы. Во второй – 2 спортсмена, занимающихся капоэйрой, направленной на развитие скорости, и в третьей 2 бойца, занимающихся джиу-джитсу, направленного на развитие выносливости. За основу исследования желудочков сердца необходимо взять левый желудочек, так как он обеспечивает ток крови системы большого круга кровообращения, то есть, доставку оксигенированной крови ко всем системам организма, и имеет существенное значение для изучения конкретных различий в процессе адаптации сердца к физическим нагрузкам разной степени. Исследование морфофункциональных показателей бойцов проводили методом эхокардиографии (ЭхоКГ). В данный анализ были включены такие показатели, как конечно-диастоличекий размер (КДР), диаметр полости левого желудочка (ЛЖ) и конечно-систолический размер (КСР), мм; межжелудочковая перегородка (МЖП), абсолютная задняя стенка левого желудочка, систола (ТЗСЛЖs) и диастола (ТЗСЛЖd), мм; конечно-диастолический объем (КДО), конечно-систолический объем (КСО), ударный объем (УО), масса миокарда левого желудочка (ММЛЖ), г, индекс массы миокарда левого желудочка (ИММЛЖ) г/мл и другие [2].
На основе морфофункциональных показателей можно составить геометрическую модель, которая впоследствии ремоделирования считается адаптивной, если левый желудочек не превышает индекс массы миокарда левого желудочка не более чем 228 г/мл. А неадаптивным считали ремоделирование, если ИММЛЖ был более 228 г/мл. Таким образом, если левый желудочек принимает форму эллипса и не превышает ИММЛЖ на 118 г/мл, то он считается неизменным [3].
Для оценки устройства регуляции использовали анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР), в который входят: метод пульсометрии и временной анализ. Запись кардиоритмограммы проводилась в состоянии покоя с использованием специального аппарата. При анализе использовали короткие записи в соответствии с Международными стандартами [4]. Исследование проводилось до тренировки, после длительного отдыха.
Результаты исследования и их обсуждение
Эхокардиографический метод или УЗИ является наиболее распространённым для изучения морфологических и функциональных изменений сердца. Также используют несколько режимов эхокардиографии: М-режим (одномерная эхокардиография), двухмерная эхокардиография, допплерэхокардиография и другие, позволяющие оценить сократимость сердца, провести измерение параметров стенок и полостей, определить давление в камерах, исследовать состояние клапанов [5, с. 129]. Для своего исследования мы используем первый режим. Этот режим используется для достоверной оценки размеров и сократительной функции сердца, а также для оценки наиважнейшего клапанного аппарата [6, с. 33]. Анализ данных выявил достоверные изменения морфологических и функциональных показателей у бойцов, занимающихся боевыми искусствами. Результат эхокардиографического исследования левого желудочка сердца у бойцов, в зависимости от интенсивности мышечной активности, а также гемодинамические показатели сердечно-сосудистой системы представлены в табл. 1.
Морфофункциональные показатели левого желудочка сердца у бойцов, в зависимости от интенсивности мышечной деятельности, и гемодинамические показатели сердечно-сосудистой системы
Введение.
Связь медицины и физической культуры уходит корнями в глубокую древность. На протяжении многих веков врачи принимали самое активное участие в спортивных мероприятиях и вели систематические наблюдения за спортсменами. Известно, что Гиппократ был даже чемпионом Олимпийских игр по бегу. В Древнем Риме врачи работали в школах борцов и гладиаторов, т.е. спортсменов того времени. Это были первые спортивные врачи. Одним из таких врачей был великий Гален. Однако задачи стоящие перед врачами при этом могут быть различными. Так, в Древнем Риме, да и сегодня в некоторых капиталистических странах при подготовке сильных борцов и многоборцев, иначе говоря спортсменов высокого класса, вопрос о состоянии их здоровья и в частности повышении его уровня не является основным и решающим. Задача заключается в том, чтобы добиться высоких спортивных результатов любой ценой, независимо от состояния здоровья, а не редко и за счет здоровья.
В нашей стране задачи медицинского обеспечения спорта другие. Они заключаются в том, чтобы использовать средства физической культуры и спорта для повышения уровня состояния здоровья людей, изучить пути воздействия этих средств на организм и проводить анализ возникающих при этом изменений, как положительных, так и отрицательных.
Спортивные достижения должны расти не за счет здоровья, а вследствие повышения уровня состояния здоровья. Поэтому развитие здравоохранения и физической культуры следует рассматривать как единую и неразделимую задачу. Они органически связаны между собой т.к. физическая культура представляет собой важнейший фактор укрепления и сохранения здоровья, что особенно важно в условиях всё нарастающей гиподинамии, свойственной современному человеку. Очевидно, что чем больше людей вовлечены в занятия спортом и физической культурой, тем выше уровень состояния здоровья населения в целом, тем больше должно быть людей, способных показать высокие спортивные результаты. Всё это и определяет большую и всё увеличивающуюся роль, которую играет медицина в развитии физической культуры и спорта в России.
Существующая специфика медицинского обеспечения занятий физической культурой и спортом привела к необходимости выделения самостоятельной медицинской дисциплины – спортивной медицины. Необходимость в выделении и развитии этой дисциплины возникла тогда, когда Н.А.Семашко указал на обязательность врачебного контроля при занятиях физической культурой и спортом.
Хотя влияние физических упражнений, в частности спорта, на сердце изучается давно, ещё очень много кардинальных вопросов спортивной кардиологии нельзя считать решенными. Кроме того, рост спортивных достижений ставит всё время перед спортивной медициной, в том числе перед спортивной кардиологией, всё новые и новые задачи. Помимо всё более тщательной диагностики различных морфологических изменений сердца, при отборе к занятиям спортом и дозировании физических нагрузок, речь идет о разностороннем изучении положительных сдвигов, возникающих в сердечно-сосудистой системе при адаптации к всё возрастающим физическим нагрузкам и заключающихся как в определенных морфологических изменениях, так и визменениях регуляции. Всё большее место занимают исследования возможных отрицательных изменений сердечно-сосудистой системы, возникающих при нерациональном использовании физических упражнений.
Говоря о спортивном сердце следует упомянуть работу крупного советского терапевта В.Ф.Зеленина, который расценивал увеличение сердца как адаптацию и обратил внимание на то, что увеличение размеров сердца спортсменов происходит главным образом за счет дилатации его полостей. Увеличение размеров сердца является следствием либо увеличения его полостей, либо утолщения стенок желудочков.
Дилатация, или расширения полостей сердца, касается как желудочков, так и предсердий. Наибольшее значение имеет дилатация желудочков. Она обеспечивает одно из важных функциональных свойств спортивного сердца – высокую производительность.
У здоровых нетренированных мужчин в возрасте 20-30 лет объем сердца составляет в среднем 760 см 3 , а у женщин 580 см 3 (о размерах спортивного сердца судят по данным телерентгенометрического исследования: проводится два рентгеновских снимка во фронтальной и сагитальной проекциях. Полученные рентгенограммы осматривает врач, который рассчитывает объем спортивного сердца). Размеры сердца у спортсменов в значительной мере определяются характером спортивной деятельност. Наибольшие размеры сердца отмечаются у спортсменов, тренирующихся на выносливость: лыжников, велосипедистов, бегунов на средние и длинные дистанции. Несколько меньше размеры сердца у спортсменов, в тренировке которых выносливости придается определенное значение, хотя это физическое качество и не является доминирующим в данном виде спорта (бокс, борьба, спортивные игры и т. д. ). И наконец, у спортсменов, развивающих главным образом скоростно-силовые качества, объем сердца увеличен крайне незначительно по сравнению с нетренированными людьми. Эти закономерности находятсяв хорошем согласии с теорией. Действительно, высокая производительность сердечно-сосудистой системы, необходима лишь в видах спорта, связанных с проявлением выносливости.
Совершенно очевидно, что физиологическая дилатация спортивного сердца ограничивается определенными пределами. Чрезмерный объем сердца (более 1200 см 3 ), даже у спортсменов тренирующихся на выносливость, может явиться результатом перехода физиологической дилатации сердца в патологическую. Значительное увеличение объема сердца ( иногда до 1700 см 3 ) отражает наличие патологических процессов в сердечной мышце, которые могут развиваться в результате нерациональной тренировки.
Особенности физиологического спортивного сердца
Следует остановиться на некоторых общих вопросах и современной оценке тех признаков физиологического спортивного сердца, которые считают сегодня характерными для высокого уровня функционального состояния сердечно-сосудистой системы спортсмена. К ним относится триада: брадикардия, артериальная гипотензия и гипертрофия миокарда. Правильное и рациональное использование физических упражнений вызывает положительные сдвиги в отношении морфологии и функции сердечно-сосудистой системы. Высокое функциональное состояние физиологического спортивного сердца следует расценивать как проявление долговременной адаптационной реакции, обеспечивающей осуществление ранее недоступной по своей интенсивности физической работы. Оно обладает уникальными особенностями приспосабливаться к интенсивной мышечной деятельности. Характерными для спортивного сердца являются сочетание максимально экономного функционирования в покое и возможность достижения высокой, предельной функции при физической нагрузке. При спортивной тренировке улучшение капиллярного кровообращения в мышцах происходит не столько за счет расширения существующих капиляров, скольковследствие открытия и развития новых. Это увеличивает поверхность, через которую происходит газообмен между кровью и тканью. Возникающее при этом расширение кровеносного русла приводит к замедлению скорости кровотока и обеспечивает лучшее использование кислородакрови. С нарастанием состояния тренированности скорость кровотока замедляется.
Огромную роль в повышении функции сердца придают улучшению капиллярного кровообращения ив сердечной мышце, происходящему за счет открытия и развития новых капилляров. Улучшение капилляризации миокарда являются основным фактром, обеспечивающим высокую работоспособность сердца спортсмена. Современные научные исследования показали, что для высокого функционального состояния физиологического спортивного сердца его кровоснабжение должно соответствовать уровню метаболизма. Тем более, что коронарный резерв сердца увеличивается больше, чем его мышечная масса. У тренированных физкультурников наблюдается значительное замедление ЧСС (частоты сердечных сокращений), кровяное давление отчетливо понижено в среднем миллиметров на 20, небольшое увеличение сердца, как результат небольшой гипертрофии и небольшой тоногенной дилатации. Хотя помимо этих признаков, характерных для физиологического спортивного сердца, есть ещё ряд особенностей основных показателей гемодинамики. Но эти три признака, наиболее легко определяемые, стали считаться главными. И если брадикардия трактовалась также, как ее оценивал Г.Ф.Ланг (1957), то его указание на снижение артериального давления на 20 мм. стало называться спортивной гипотензией, а небольшая гипертрофия и дилатация превратились просто в гипертрофию без указания на еевеличину.
Наличие этих трех признаков свидетельствует о высоком уровне функционального состояния сердечно-сосудистой системы, но сочетание их совсем не обязательно. Высокое функциональное состояние может не сопровождаться всеми этими признаками. Кроме того, каждый из этих признаков может быть и проявлением патологических изменений в организме. Наиболее постоянным или обязательным признаком высокого функционального состояния сердца спортсмена является брадикардия в покое. У спортсменов частота сердечных сокращений (ЧСС) меньше, чем у лиц, не занимающихся спортом. Резко выраженная брадикардия (ниже 40 уд/мин), которая вызывает сомнения в отношении ее физиологического происхождения, встречается чаще у мастеров спорта и спортсменов I разряда, причем среди мужчин чаще, чем среди женщин. Брадикардия встречается чаще у спортсменов, тренирующих качество выносливости. Для физиологического спортивного сердца характерна лишь небольшая гипертрофия миокарда, сочетающаяся с тоногенной дилатацией полостей сердца. Эта тоногенная дилатация обеспечивает высокий уровень функции спортивного сердца за счет увеличения остаточного объема крови и увеличенного ударного объема крови. Серией исследовательских работ, выполненных с использованием эхокардиографической методики было доказано, что компенсация гиперфункции сердца спортсмена может происходить без гипертрофии миокарда, определяемой клинически, за счет других механизмов.
Сердце – главный центр кровеносной системы, работающий по типу насоса, благодаря чему в организме движется кровь. В результате физической тренировки размеры и масса сердца увеличиваются в связи с утолщением стенок сердечной мышцы и увеличением его объема, что повышает мощность и работоспособность сердечной мышцы.
При регулярных занятиях физическими упражнениями или спортом: увеличивается количество эритроцитов и количество гемоглобина в них, в результате чего повышается кислородная емкость крови; повышается сопротивляемость организма к простудным и инфекционным заболеваниям, благодаря повышению активности лейкоцитов; ускоряются процессы восстановления после значительной потери крови. У тренированных людей количество эритроцитов (красные кровяные тельца) с 4,5-5 млн. в 1 мм3 крови до 6 млн. Эритроциты – переносчики кислорода, поэтому при увеличении их количества кровь может получить больше кислорода в легких и большее количество его доставить тканям, главным образом мышцам. У тренированных людей увеличивается и количество лимфоцитов – белых кровяных телец. Лимфоциты вырабатывают вещества, которые нейтрализуют различные яды, поступающие в организм или образующиеся в организме. Увеличение количества лимфоцитов – одно из доказательств того, что в результате физических упражнений увеличиваются защитные силы организма, повышается устойчивость организма против инфекции. Люди, систематически занимающиеся физическими упражнениями и спортом, реже болеют, а если заболевают, то в большинстве случаев легче переносят инфекционные болезни [3].
Важным показателем работоспособности сердца является систолический объем крови (СО) - количество крови, выталкиваемое одним желудочком сердца в сосудистое русло при одном сокращении. Показатели систолического объема сердца у тренированного человека гораздо выше и при мышечной работе, и в покое, чем у нетренированных людей.
Другими информативными показателем работоспособности сердца является число сердечных сокращений (ЧСС). В процессе спортивной тренировки ЧСС в покое и во время физической нагрузки со временем становится реже за счет увеличения мощности каждого сердечного сокращения. Объясняется это тем, что сердце нетренированного человека для обеспечения необходимого минутного объема крови (количество крови, выбрасываемое одним желудочком сердца в течение минуты) вынуждено сокращаться с большей частотой, так как у него меньше систолический объем. Сердце тренированного человека более часто пронизано кровеносными сосудами, в таком сердце лучше осуществляется питание мышечной ткани, и работоспособность сердца успевает восстановиться в паузах сердечного цикла. Схематично сердечный цикл можно разделить на 3 фазы: систола предсердий (0,1 с), систола желудочков (0,3 с) и общая пауза (0,4 с). Даже если условно принять, что эти части равны по времени, то пауза отдыха у нетренированного человека при ЧСС 80 уд./мин будет равна 0,25 с, а у тренированного при ЧСС 60 уд./мин пауза отдыха увеличивается до 0,33 с. Значит, сердце тренированного человека в каждом цикле своей работы имеет большее времени для отдыха и восстановления [1].
Кровяное давление – давление крови внутри кровеносных сосудов на их стенки. Измеряют кровяное давление в плечевой артерии, поэтому его называют артериальное давление (АД), которое является весьма информативным показателем состояния сердечно-сосудистой системы и всего организма. Различают максимальное (систолическое) АД, которое создается при систоле (сокращении) левого желудочка сердца, и минимальное (диастолиеское) АД, которое отмечается в момент его диастолы (расслабления). Пульсовое давление (пульсовая амплитуда) разница между максимальным и минимальным АД. Давление измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). В норме для студенческого возраста в покое максимальное АД находится в пределах 100-130; минимальное – 65-85, пульсовое давление – 40-45 мм рт. ст.
Пульсовое давление при физической работе увеличивается, его уменьшение является неблагоприятным показателем (наблюдается у нетренированных людей). Снижение давления может быть следствием ослабления деятельности сердца или чрезмерного сужения периферических кровеносных сосудов.
При интенсивной физической работе у тренированных людей максимальное АД повышается до 200 мм рт. ст. и более, может долго держаться, но во время отдыха после физической работы максимальное и минимальное АД быстро приходит в норму. У нетренированных людей максимальное АД сначала повышается до 200 мм рт. ст., затем снижается в результате утомления сердечной мышцы, а после физической нагрузки максимальное и минимальное АД долго остаются повышенными.
Кровь в организме человека выполняет следующие функции: транспортная, регуляторная, защитная, теплообмен. Полный круговорот крови по сосудистой системе осуществляется за 21-22 секунды, при физической работе – 8 секунд и меньше, что ведет к повышению снабжения тканей тела питательными веществами и кислородом.
Физическая работа способствует общему расширению кровеносных сосудов, нормализации тонуса их мышечных стенок, улучшению питания и повышению обмена веществ в стенках кровеносных сосудов. При работе окружающих сосуды мышц происходит массаж стенок сосудов. Кровеносные сосуды, проходящие через мышцы, массируются за счет гидродинамической волны от учащения пульса и за счет ускоренного тока крови. Все это способствует сохранению эластичности стенок кровеносных сосудов и нормальному функционированию сердечно-сосудистой системы без патологических отклонений.
Напряженная умственная работа, малоподвижный образ жизни, особенно при высоких нервно-эмоциональных напряжениях, вредные привычки вызывают повышение тонуса и ухудшение питания стенок артерий, потерю их эластичности, что может привести к стойкому повышению в них кровяного давления, и, в конечном итоге, к гипертонической болезни. Потеря эластичности кровеносных сосудов, а значит, повышение их хрупкости и сопутствующее этому повышение кровяного давления могут привести к разрыву кровеносных сосудов. Если разрыв происходит в жизненно важных органах, то наступает тяжелое заболевание или скоропостижная смерть.
Таким образом, мы видим, что физическая культура и спорт благоприятно влияют не только на мускулатуру, но и на другие органы, в частности на кровеносную систему, улучшая и совершенствуя их работу. Чтобы быть здоровым, крепким, выносливым и разносторонне развитым человеком, необходимо активизировать кровообращение с помощью физических упражнений. Особенно полезное влияние на кровеносную систему оказывают занятия циклическими видами упражнений: бег, плавание, бег на лыжах, на коньках, езда на велосипеде [2].
Для успешного выполнения физических нагрузок необходимы определенные адаптационные перестройки сердечной деятельности и соответствие предъявляемых нагрузок возможностям сердца их выполнить. Для раннего выявления нарушения сердечной деятельности, рационализации нагрузок на сердце, ранней профилактике выявленных нарушений необходима комплексная информация о сократительной способности сердца, характере работы AV соединения, состояния вегетативного и электролитного баланса в организме. Оценка адаптационных перестроек сердечной деятельности и ее коррекция позволяют продлить активную спортивную жизнь спортсмена.
4. Воробьев Л.В. «Способ определения пороговой ЧСС, как критерия безопасности физических нагрузок. Патент № 83808 от 25.09.2013 и Патент № 105325 от 25.04.2014.
Спорт, физические нагрузки перед сердцем ставит задачу максимального обеспечения организма кислородом при максимальных нагрузках. Важнейшим элементом физической культуры является соответствие между предъявляемыми организму нагрузками и возможностью их выполнения. В ответ на значительные нагрузки в организме происходят адаптационные перестройки сердечной деятельности в виде снижения ЧСС в покое, увеличение мощности сокращения и объема миокарда, изменения вегетативного баланса в сторону увеличения активности парасимпатической системы [1].
Одним из самых распространенных, информативных и доступных методов обследования сердца до сих пор является электрокардиография. Механическую и электрическую систолу объединяет слово систола, которая формируется сокращением миокарда. Между двумя методами оценки сократительной функции миокарда (УЗИ и ЭКГ) есть сопряжение, что актуально для срининговых ЭКГ исследований, максимально охватывающих всех занимающихся физической культурой.
Увеличение доставки кислорода к тканям зависит от интенсивности кровотока (МОК) который может быть увеличен за счет, как за счет увеличения объема камер сердца (УО), увеличения сократимости миокарда (ФВ), так и увеличения ЧСС [6].
Суммарное время систолы сердца состоит из систолы предсердий и систолы желудочков и оба процесса занимают в среднем при максимальной тахикардии от 330 мс и более [7]. Поэтому физиологические возможности сердца к учащению без гемодинамического конфликта между предсердиями и желудочками сердца лежат в диапазоне от 150 до 180 сокращений в 1 минуту. Конкретные индивидуальные величины пороговой ЧСС, за которой возможен срыв внутрисердечной гемодинамики уточняются для каждого спортсмена, путем анализа ЭКГ в покое и в нагрузке [4]. При этом необходимо учитывать, что определение пороговой ЧСС по показателям работы AV соединения, при исходно нарушенной его работе (ускорение – замедление проведения импульса) – не всегда корректно [3].
Многие расценивают изменения работы AV соединения (замедление проводимости), изменения частоты ритма в сторону брадикардии, изменения вегетативного статуса, как вариант нормы и физиологии для спортсмена. Норма и физиология характеризуются стабильностью показателей. Практика же показывает, что нормализация вегетативного, электролитного балансов, использования кардиопротекторов приводит эти показатели к среднестатистическому нормативу для обычного человека. Такая динамика означает, что указанные изменения носят характер адаптационных перестроек, а значит, требуют регулярного контроля, для предупреждения срыва адаптации избыточными нагрузками и перехода этих перестроек в патологию.
В результате недостаточно активных действий по контролю за динамикой адаптационных перестроек сердечной деятельности и активной профилактике перехода этих перестроек в патологию, спортсмены, лица, занимающиеся физическим оздоровлением остаются в зоне риска формирования сердечной патологии, сформированной избыточными нагрузками на свое сердце.
Цель и задачи
Исследование проведено в связи с необходимостью уточнения связи между показателем фракции выброса (ФВ – УЗИ) и индекса фазы плато (ФП – ЭКГ) в оценке сократительной функции миокарда, механизмов адаптационной перестройки сердечной деятельности спортсмена, особенностей реакции сердца на малые и значительные нагрузки, уточнение методов коррекции и восстановления нарушенных функций миокарда.
Материалы и методы исследования
Для получения необходимой информации по ЭКГ и ВСР использовали электрокардиограф Фазаграф с пальцевым снятием кардиосигнала. Проанализирована сердечная деятельность в покое и нагрузке (ЭКГ, ВСР, УЗИ сердца) у 30 лиц с нетренированным сердцем и у группы спортсменов с разной спортивной специализацией (футбол, плавание, культуризм). Коррекция нарушенных функций проводилась кардиопртекторами, средствами нормализации электролитного баланса и вегетативного статуса.
Результаты исследования и их обсуждение
1. Трансмембранный потенциал действия (ПД), механическая, электрическая систола характеризуют с разных сторон один и тот же процесс – сокращение миокарда [5]. В основе потенциала действия лежат – деполяризация и реполяризация мембраны клетки. При этом деполяризация занимает от 1 до 3 миллисекунд (фаза 0) потенциала действия, а все остальное время занимает реполяризация, которая в свое время состоит из трех фаз. Процесс активного сокращения миокарда отображаемый в виде ЭКГ, занимает все время реполяризации потенциала действия.
Соотношение ЭПД и ЭКГ распределяется следующим образом (рис. 1). Фазе деполяризации клетки – соответствует пик потенциала действия. Комплекс QRS обозначает начало сокращения миокарда и на кривой ЭПД он соответствует фазе быстрой начальной реполяризации. Фазе медленной реполяризации (фаза плато – ФП) соответствует сегмент ST и первая половина зубца Т. Фазе конечной быстрой реполяризации на ЭКГ соответствует вторая половина зубца Т [7].
Механическая и электрическая систолы несут информацию о функции сократимости миокарда и напрямую связаны с поступлением кальция в клетку в фазу медленной реполяризации – фазу плато (ФП). Используя индекс ФП (соотношение ФП ко всему времени реполяризации выраженного в процентах), возможно, оценивать состояние функции сократительности миокарда с помощью ЭКГ. Доля фазы плато в электрической систоле составляет более 50 % и снижение индекса ФП менее 45 % может указывать о появлении проблем в сократительности миокарда. Динамика фазы плато в зависимости от достигнутой ЧСС отображена в таблице.
Лицам с индексом ФП менее 45 % необходимо уточнять сократительную функцию миокарда с помощью фракции выброса, как в покое, так и в нагрузке.
2. При нормальном интервале P-Q, нормальной ЭКГ и ЧСС до 90 для тренированного и нетренированного сердца интервал покоя Р-Т сокращается в среднем на одну треть при максимальной ЧСС. Поэтому в скрининговой оценке можно определить максимальную ЧСС, для конкретного человека, используя фактический интервал Р-Т покоя. На (рис. 2) интервал Р-Т в покое составляет 530 мc. Максимальная ЧСС в этом случае составляет 157 в 1 минуту. Проверка нагрузкой для этого же человека с достижением ЧСС в 165 в 1 минуту (рис. 3) показала уже не физиологичность этой нагрузки – сокращение предсердий начинается в фазу относительной рефрактерности желудочков.
Пороговую (максимальную) ЧСС для конкретного человека можно определить также по динамике интервала P-Q и ЧСС в покое и нагрузке [4].
При укороченном интервале P-Q необходимо определять риск внезапного нарушения ритма, при тахикардии используя индекс PQs. [2] Лица с укороченным интервалом P-Q и низким индексом PQs находятся в зоне риска нарушения ритма при тахикардии.
Считается, что первопричиной замедления AV проводимости у спортсменов является преобладание парасимпатической активности, и оно рассматривается, как вариант нормы для спортсмена. Однако на практике нарушение работы AV соединения связано с различными влияниями, изменяющими клеточный метаболизм кардиомиоцитов. Подтверждением этого вывода могут служить результаты проведенной коррекции клеточного метаболизма у спортсменов с нормализацией AV проводимости даже на фоне сохраняющегося повышения тонуса парасимпатического отдела ВНС. (рис. 5 – исходная ЭКГ) (рис. 6 – ЭКГ после нормализации клеточного метаболизма кардиомиоцитов).
Читайте также: