Для чего необходимо контролировать работу сердца определять необходимый уровень физической нагрузки
Для чего необходимо контролировать работу сердца определять необходимый уровень физической нагрузки
Сердце каждого человека испытывает различные бытовые, рабочие, спортивные нагрузки и чтобы не навредить ему избыточными нагрузками каждый человек должен знать возможности своего сердца и правильно использовать тренировочный, реабилитационный процесс по укреплению деятельности своего сердца. Физическое воспитание является обязательным условием для формирования здорового организма. Процесс физического воспитания должен быть индивидуален и безопасен.
Все большее число здоровых людей понимает, что заниматься здоровьем своего сердца необходимо пока оно еще здорово. И одним из оздоровительных направлений является физическая тренировка сердечнососудистой системы. При этом нередки случаи сердечных катастроф на высоте физической нагрузки даже среди лиц с тренированным сердцем. Для оценки возможностей своего сердца, определения рисков кардиопатологии необходимо понимание физиологии работы сердца в условиях изменяющихся нагрузок.
При занятиях физической культурой, бытовыми и трудовыми физическими нагрузками аксиомой является соответствие предъявляемых организму нагрузок, возможностям их выполнения. Это влечет за собой необходимость оценки возможностей своего сердца, контроля реакции сердца на нагрузку. Аксиомой также является прямая зависимость мощности нагрузки от достигаемой ЧСС [7]. Систола сердца реализуется в пульсовую волну, поэтому ЧСС в процессе выполнения различных нагрузок контролируется по пульсу. Однако имеющаяся система оценки и контроля нагрузок по пульсу не обеспечивает безопасности и рациональности нагрузок на сердце.
Клиническая шкала оценки пульса предполагает разделение его на норму, брадикардию и тахикардию. Такой шкалой оценки пульса при физнагрузках пользоваться нельзя, так как не хватает нужных величин ЧСС.
Спортивная шкала оценки пульса предполагает определение максимальных значений пульса человека и исходя из него построение тренировочного процесса. Максимальная ЧСС при максимальной нагрузке призвана обеспечить максимальную потребность организма в кислороде. Знание максимальной ЧСС позволяет определить, какие нагрузки сердце способно перенести. Традиционно определение максимальной ЧСС связано с проведеним нагрузочного теста (ВЭМ) до субмаксимальных нагрузок, однако клинически и технологически это исследование доступно не всем желающим. Использование эмпирической формулы расчета максимальной ЧСС по Карвонену (ЧССmax = 220 – Возраст) и (ЧСС субмак. = 220 – Возраст * К), где К – 0.85 для здоровых и тренированных, 0.75 – для не тренированных лиц и с заболеваниями не обеспечивает должный уровень достоверности, индивидуальности и безопасности использования полученных данных в повышении толерантности сердца к физическим нагрузкам..
Цель и задачи исследования
Целью исследования явилась необходимость поиска новых критериев оценки и контроля сердечной деятельности при физических нагрузках, способствующих индивидуализации, рационализации и безопасности физических нагрузок на сердце человека и обеспечивающих высокий уровень достоверности применяемых диагностических критериев.
Материалы и методы исследования
Материалом исследования явились результаты реакции сердечной деятельности человека на различные переносимые физические нагрузки. Анализ данных включал в себя регистрацию ЭКГ, как в состоянии покоя, так и после различных по мощности физических нагрузок, проб с гипервентиляцией, определением индивидуальных характеристик ЧСС, в том числе и с помощью дополнительных показателей. Полученная оценка сердечной деятельности базировалась на показателях реакции сердца самого испытуемого человека, что обеспечивало ее высокую индивидуализацию.
Результаты исследования и их обсуждение
В процессе выполнения нагрузки сердце отвечает увеличением ЧСС-пульса, проходя различные этапы физиологического ответа на нагрузку. Для оценки максимальных возможностей сердца к увеличению ЧСС, составления индивидуальной, безопасной ЧСС тренировочного режима шкала оценки ЧСС должна включать в себя определение пяти показателей пульса-ЧСС.
Рис. 1. 1. ЧСС покоя. 2. ЧСС hwr. 3. Пороговая ЧСС. 4. Максимальная ЧСС. 5. ЧСС тренировочного режима
ЧСС покоя. ЧСС покоя это не только цифра, но и состояние, состояние покоя при котором сердце находится в физиологическом равновесии между систолой и диастолой сердца. Это состояние характеризуется не одной цифрой пульса, а диапазоном ЧСС при котором сердце находится в состоянии покоя. Поэтому необходимо проверять имеющийся диапазон зарегистрированного пульса на предмет выявления верхней границы диапазона ЧСС покоя. Необходимость ее определения связана с использованием времени систолы сердца для расчета максимальной ЧСС. Физиологическим покоем можно считать состояние жизнедеятельности организма, когда между работой и отдыхом миокарда имеется определенный баланс. Оценить физиологичность фазы сокращения и отдыха миокарда, для каждой ЧСС, позволяет индекс фазы отдыха миокарда – ФОМ, выраженный в процентах к сердечному циклу.
Индекс ФОМ = (сегмент ТР : R-R)*100
В состоянии физиологического покоя сердечной деятельности индекс ФОМ составляет от 35 % до 50 %. При активизации сердечной деятельности фаза отдыха миокарда уменьшается. На ЭКГ (рис. 2) сердечная деятельность находится в состоянии покоя. На ЭКГ (рис. 3) несмотря на спокойные цифры пульса, индекс ФОМ указывает на активизацию сердечной деятельности.
Для расчета максимальной ЧСС используется время систолы сердца из верхней границы диапазона ЧСС покоя. Например: На ЭКГ имеются ЧСС с колебанием от 62 до 74 отвечающие критерию ЧСС покоя. В расчет максимальной ЧСС необходимо будет взять показатель систолы сердца с ЧСС – 74.
ЧСС работы сердца без фазы отдыха (ЧССhwr). Рабочий цикл сердца состоит из фазы сокращения (интервал Р–Т) и фазы отдыха (сегмент ТР.) (рис. 4). Увеличение ЧСС сопровождается сокращением времени всех зубцов, и интервалов ЭКГ вплоть до контакта систолы предсердий и желудочков (контакт зубцов Т. и Р.) (рис. 5). После этих значений ЧСС сердце начинает работать без фазы отдыха и эта ЧСС обозначается, как ЧСС hwr (heart without rest).
Сердце не должно долго работать без отдыха, так как его работа без отдыха ведет к метаболическим нарушениям в кардиомиоцитах. Определить ЧСС hwr можно непосредственно доведя ЧСС под визуальным контролем до требуемого контакта зубцов Р. и Т. используя пробу с нагрузкой или гипервентилляцией. На рис. 6 исходное состояние, на рис. 8 отсутствие сегмента ТР.
Также определить ЧСС hwr можно и по простой динамике показателей ЭКГ (ЧСС и сегмента ТР.) в покое и после любой произвольной нагрузки или гипервентиляции. На ЭКГ того-же человека взяты начальная ЭКГ (рис. 6) и промежуточная ЧСС (рис. 7). Имея показатели ЧСС и сегмента ТР. в покое (ЧСС1 – 80 и ТР1 – 220 мс.) и их динамику при незначительной нагрузке (ЧСС2 – 101 и ТР2 – 125 мс.) производим расчет ЧССhwr.
Дополнительное число ЧСС составляет – 28. ЧСС hwr данного человека, при которой сердце начинает работать без фазы отдыха, составляет (101 + 28 = 129), что достаточно точно соотносится с определенной ЧССhwr по прямому контакту зубцов Т. и Р.
Пороговая ЧСС это – частота сердечных сокращений, за границами которой возникает внутрисердечный гемодинамический конфликт, между систолами предсердий и желудочков, запускающий аритмогенные механизмы [6].
Применяя законы физиологии, пороговую ЧСС можно определить по динамике ЭКГ в ответ на любую доступную нагрузку или гипервентилляцию приводящую к увеличению ЧСС на 25-30-40 ударов сердца по сравнению с исходной ЧСС. Вычисление пороговой ЧСС по результатам разницы показателей ЭКГ между ЭКГ покоя и ЭКГ нагрузки, наиболее точно отображает индивидуальные возможности сердца конкретного человека с его индивидуальной реакцией сердечной деятельности на нагрузку [1].
ЧСС пороговая = ЧСС2+ ЧСС дополнительная [2]
На ЭКГ здорового мужчины 62 лет зарегистрированы ЧСС 80, интервал P-Q – 170 мс, индекс PQs – 40 %.
После нагрузки в 10 приседаний зарегистрирована динамика ЭКГ в виде ЧСС 95 и интервалa P-Q – 157 мс, сегмент PQ составляет – 57 мс индекс PQs – 36.3 %.
ЧСС доп. = PQ2:[(P-Q 1 – P-Q.2 ):(ЧСС 2 – ЧСС1)] [2]
Реакция на нагрузку физиологическая. Риска развития внезапного нарушения ритма при тахикардии нет. Пороговая ЧСС в данном примере составляет – 161 в одну минуту.
Максимально возможная ЧСС. Определить границу максимальной ЧСС для конкретного здорового человека можно используя интервал его систолы сердца (P-T) ЭКГ покоя. Метод доступен всем из ЭКГ покоя, кроме случаев патологии электрической систолы сердца и тахикардии.
Реакция сердца на нагрузку отражается уменьшением электрической систолы сердца до определенных границ, что и позволяет ее использовать в определении максимальной ЧСС.
В процессе максимального физиологического увеличения ЧСС происходит сокращение всех интервалов, сегментов, зубцов ЭКГ и интервал Р–Т сокращается в среднем на одну треть (27-35 %), от состояния покоя. [5] При максимально возможном синусовом ритме интервал Р-Т сокращается до 300-330 мс и максимальная ЧСС может достигать до 180-198 ударов в 1 минуту. Для вычисления максимально возможной ЧСС для конкретного человека используется формула
ЧСС максимальная = 600000 : [(Р-Т покоя : 3)*2.] [3]
На представленной ЭКГ (рис. 11) в состоянии покоя при ЧСС 61 время систолы сердца (интервал Р-Т) составляет 560 мс. Время интервала Р-Т, при максимальной ЧСС составит 373 мс, что позволяет для данного человека определить его максимально возможную ЧСС как 160 в 1 минуту.
На ЭКГ (рис. 12) отображен традиционный тест с физической нагрузкой для этого же человека, который определил его максимальную ЧСС в 161 в минуту. Корреляция между максимальной ЧСС определенной по интервалу Р-Т и нагрузочному тесту в данном примере составила 99,3 %.
ЧСС тренировочного режима. Зная возможности своей сердечной деятельности при нагрузке, каждый человек может определить свои границы тренировочной ЧСС дающие укрепление выносливости сердца при физических упражнениях и обеспечивающей безопасность занятий физкультурой.
Для основной части здорового нетренированного населения ведущего обычный режим бытовых нагрузок ЧСС тренировочного режима определяется исходя из ЧССhwr.
1. ЧСС тр. режима = ЧССhwr * (0,75) или (0,85)
Для занимающихся спортом, тяжелым физическим трудом ЧСС тренировочного режима может быть расчитана исходя из пороговой ЧСС.
2. ЧСС тр. режима = пороговая ЧСС * 0,85
Физическая тренировка и реабилитация сердечной деятельности должна строго опираться на ЧСС тренировочного режима и чем тренированнее организм, тем шире полоса ЧСС тренировочного режима.
В анализе и контроле состояния сердечной деятельности при физических нагрузках необходимо делать акцент не столько на абсолютных цифрах пульса, сколько на местоположении пульса в системе оценки активности сердечной деятельности [4].
– ЧСС покоя – это ЧСС находящаяся в границах физиологического покоя организма.
– ЧСС физиологической активации сердечной деятельности – ЧСС находящаяся в границах от верхнего показателя ЧСС покоя до ЧССhwr.
– ЧСС избыточной активации сердечной деятельности – ЧСС находящаяся в границе от ЧССhwr до пороговой ЧСС.
– ЧСС тревожной активизации сердечной деятельности – ЧСС находящаяся в границе от пороговой ЧСС до максимальной ЧСС.
– ЧСС критической активации сердечной деятельности – ЧСС превышающая максимальную ЧСС.
– ЧСС тренировочного режима – показатели ЧСС безопасного режима тренировок.
Выводы
1. Для расчета ЧСС тренировочного режима, обеспечивающего рациональный, индивидуальный и безопасный уровень физических нагрузок для сердца не обходимо использовать показатели из ЭКГ конкретного человека, а именно ЧСС покоя, ЧССhwr, пороговая ЧСС, ЧССmax.
2. Показатели пороговой ЧСС, ЧССhwr и ЧСС тренировочного режима являются динамическими величинами и меняются в зависимости от состояния тренированности, выносливости, толерантности миокарда к нагрузкам. Повышение выносливости миокарда сдвигает эти показатели вправо. Величина максимальной ЧСС это физиологический предел и он в основном остается без изменений.
#Sekta: информационный портал
Пишем статьи о питании, тренировках и здоровом образе жизни на основе научных исследований
Как физическая активность влияет на здоровье сердца
Это вторая статья из серии о здоровом сердце, автор — Ксения Бенимецкая, врач-кардиолог, диетолог, к. м. н. В этот раз расскажем, как разные виды активности влияют на сердце, сколько и как тренироваться, чтобы не перестараться.
Регулярная умеренная физическая активность поддерживает и улучшает здоровье сердца. Это точно такая, как на курсах #sekta
Чем полезна физическая активность для сердца
Физическая активность поддерживает и улучшает здоровье: позитивно влияет на когнитивные функции, сон, снижает риск депрессии и тревожности, помогает поддерживать нормальный вес и повышает качество жизни. И, что самое важное, она улучшает работу сердца и продлевает жизнь: как мы писали в статье «Как питание влияет на здоровье сердца», сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) — одна из главных причин смертности в мире.
Как именно движение помогает сердечно-сосудистой системе:
На клеточном уровне регулярные физические упражнения помогают оптимально использовать энергию и повышают устойчивость к окислительному стрессу.
Именно благодаря этим эффектам те, кто двигаются достаточно, реже страдают от инфарктов и инсультов, артериальной гипертензии, реже умирают от сердечно-сосудистых заболеваний, дольше живут и имеют более высокое качество жизни.
К сожалению, только 19% женщин и 26% мужчин двигаются достаточно. Сидячий образ жизни широко распространён: каждый четвёртый человек в мире двигается меньше, чем нужно, и эта цифра растёт.
Разные виды физической активности и их влияние на сердце
Чтобы достигнуть положительных эффектов от движения, необходимо выполнять хотя бы минимальные рекомендации по физической активности.
Но, когда вы читаете рекомендации, имейте в виду: «физическая активность» и «тренировки» — это не одно и то же. Разберёмся, чем отличаются понятия и как это поможет выполнять нормы по нагрузкам.
Физическая активность — это движение тела, вызванное сокращением скелетных мышц, которое увеличивает расход энергии по сравнению с базовым уровнем. Это любая физическая активность: профессиональная, бытовая, с целью перемещения, активный отдых. Кроме того, любая физическая активность может быть разной интенсивности.
Тренировка — это запланированная, структурированная, повторяющаяся и целенаправленная физическая активность для поддержания или улучшения физической подготовки.
А физическая нагрузка — это воздействие, которое производит на организм человека различная физическая активность.
Когда вы тренируетесь, вы занимаетесь физической активностью. Но вы можете быть активны и вне тренировок, когда куда-то идёте, несёте пакеты из магазина, спускаетесь по лестнице или просто встаёте со стула.
Основные виды физических нагрузок: кардио и силовые, а ещё бывают тренировки на баланс, гибкость, координацию, растяжку и много других.
Кардионагрузка
При кардиотренировках повышается частота сердечных сокращений и преобладает аэробная активность. Если это происходит регулярно, сердце и сосуды адаптируются к физической нагрузке — в результате тренируется вся сердечно-сосудистая система.
Благодаря аэробной активности:
Рекомендации по аэробной физической активности для взрослых: не менее 150–300 минут в неделю занятий умеренной интенсивности или не менее 75–150 минут высокой интенсивности. Активность разной интенсивности можно сочетать. Подробнее — в нашей статье «Рекомендации по физической нагрузке».
Силовая нагрузка
Силовая нагрузка помогает укрепить мышцы: это может происходить в результате динамической работы, как, например, в тяжелой атлетике, или статической, как, например, в гимнастике и йоге. Силовые упражнения могут выполняться с помощью спортивного оборудования, тренажёров и собственного веса.
Силовые тренировки улучшают психоэмоциональное состояние, сон, когнитивные способности, помогают справиться с депрессией. А ещё улучшают состав тела, увеличивают мышечную массу и уменьшают объём жира, в том числе висцерального.
Избыточный висцеральный жир — фактор риска развития метаболического синдрома, сахарного диабета, хронического системного воспаления, и, как следствие, болезней сердца.
Силовые тренировки способствуют увеличению анаэробных возможностей организма, но могут работать и на аэробные возможности и повышать выносливость, особенно у нетренированных людей.
Тем, кто давно или никогда не тренировался или восстанавливается после болезни, рекомендуется начать тренировочную программу с несложных силовых упражнений, чтобы развить минимальную силу, необходимую для последующей работы.
Для всех взрослых рекомендуется добавлять аэробный компонент в любую программу силовых тренировок: научные данные указывают, что силовая тренировка в сочетании с аэробной физической активностью даёт большую пользу для здоровья, чем любая из них в отдельности. Силовые тренировки на крупные группы мышц должны проводиться не менее двух раз в неделю.
Другие виды активности
Для сердца полезны и другие виды активности. Например, йога, которая включает асаны, работу с дыханием, расслабление и медитацию.
Такая активность полезна, потому что помогает снять психосоциальный стресс (связанный с работой или семьёй), успокоиться и снизить риски депрессии и тревожных расстройств благодаря активации парасимпатической нервной системы. А все эти состояния связаны с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний.
Исследования показывают, что йога положительно влияет на кардиометаболическое здоровье: помогает контролировать вес, артериальное давление, уровень липидов. Йога помогает лучше контролировать фибрилляцию предсердий, сердечную недостаточность и другие заболевания.
Кроме того, йога, растяжка, пилатес и другие подобные активности могут побудить к здоровым привычкам, положительно влияющим на здоровье сердечно-сосудистой системы.
Различные виды йоги делают акцент на разные компоненты активности и их можно отнести к физической активности от низкой до умеренной (реже высокой) интенсивности.
Тай-чи, боевое искусство — а сейчас вид оздоровительной активности — сочетает аэробный компонент и расслабление. Поэтому его ещё называют «медитацией в движении». Новое исследование показало, что у людей с проблемами сердца занятия тай-чи улучшают качество жизни и снижают уровень стресса, беспокойства и депрессии.
Йога, тай-чи развивают гибкость и баланс. Они напрямую не влияют на здоровье сердца, но приносят пользу здоровью опорно-двигательного аппарата, потому что служат профилактикой боли в мышцах и суставах и помогают сохранить подвижность.
Хорошее здоровье опорно-двигательной системы позволяет выполнять аэробные и силовые упражнения, польза которых для сердца очевидна. Важно, что развитие гибкости, растяжки и баланса предотвращает падения и травмы во время тренировок и в бытовой активности.
Чрезмерная физическая нагрузка не несёт пользы для здоровья сердца
В официальных рекомендациях не указан верхний предел здоровой физической активности. Однако в них есть предупреждение о рисках травм и проблем со здоровьем при злоупотреблении тренировками высокой интенсивности.
Длительные упражнения на выносливость связаны с повышением риска тревожного расстройства и депрессии, неблагоприятным изменением структуры сердца и артерий, что может приводить к последствиям вплоть до серьёзных аритмий.
Постоянные тренировки и соревнования в экстремальных видах спорта могут вызвать негативные сердечно-сосудистые эффекты. Речь идёт о марафонах, ультрамарафонах, триатлоне Ironman, велосипедных гонках на длительные дистанции и др.
Другие исследования о чрезмерных физических нагрузках:
Вопрос, существует ли верхний уровень физической активности, после которого она уже не несёт пользу для здоровья, требует дальнейшего исследования. Вероятно, «чрезмерность» физической активности определяется индивидуально и зависит от различных факторов, включая возраст, состояние здоровья и образ жизни человека.
Имеющиеся данные говорят о пользе умеренной физической активности в сравнении с малоподвижным образом жизни и чрезмерной активностью. В любом случае не стоит забывать, что отдых — важная часть тренировочного процесса, он помогает организму восстановиться до следующей тренировки.
Симптомы чрезмерной физической нагрузки, или перетренированности:
Если вы много тренируетесь и у вас есть какие-либо из этих симптомов, сократите количество физической активности или полностью отдохните от неё в течение 1–2 недель. Часто это всё, что требуется для восстановления. Если через 1–2 недели отдыха самочувствие не улучшилось, обратитесь к врачу: возможно, потребуется более длительный отдых.
Как тренироваться, чтобы не навредить сердцу
Проконсультируйтесь с врачом, прежде чем приступить к тренировкам, если вы давно или никогда не занимались спортом. Если у вас есть сердечно-сосудистые заболевания или их факторы риска, врач может порекомендовать обследование на переносимость физической нагрузки.
Начинайте тренироваться постепенно. Например, выполняйте упражнения в медленном темпе или только в течение нескольких минут. Со временем вы сможете увеличить интенсивность и продолжительность. Разминайтесь до тренировки и делайте заминку после.
Завершите тренировку и немедленно обратитесь к врачу, если во время занятия у вас появились следующие симптомы:
Используйте бытовую активность, если вам сложно выделить время на полноценную тренировку:
Здоровье сердечно-сосудистой системы и других систем организма зависит от того, достаточно ли вы двигаетесь. Не существует таблеток, добавок, приспособлений или каких-то приёмов, которые могли бы заменить человеку движение, поэтому используйте любую возможность подвигаться.
Автор: Ксения Бенимецкая, врач-кардиолог, диетолог, к. м. н.
Для чего необходимо контролировать работу сердца определять необходимый уровень физической нагрузки
– Физическое воспитание является обязательным условием для формирования здорового организма.
– Процесс физического воспитания должен быть индивидуален и безопасен. Данное условие, возможно, соблюсти только, если учитываются индивидуальные критерии работы сердца конкретного человека.
Границы физического состояния современного человека заметно расширились и в основном в сторону его снижения. Обязательным условием физического воспитания является соответствие мощности и продолжительности физических нагрузок, функциональным возможностям организма. Несоблюдение этого положения является причиной отрицательного воздействия физических нагрузок на организм и развития серьезных осложнений. В связи с этим возникла необходимость в более доступном, надежном, индивидуальном критерии оценки переносимости физических нагрузок организмом.
Между понятиями работоспособность, мощность нагрузки, поглощение кислорода и ЧСС имеется прямо пропорциональная зависимость. Величина поглощения кислорода напрямую зависит от минутного объема крови (МОК), а последнее обеспечивается в основном ЧСС [8].
Используемая сегодня в оздоровительной работе формула определения максимальной и субмаксимальной ЧСС (формула Карвонена) не отражает индивидуальных возможностей сердца конкретного человека, и не обеспечивает надежный уровень безопасности при достижении таких величин ЧСС. Проба ВЭМ дает необходимую информацию о пороговой ЧСС, физическом состоянии, но является трудоемкой и не обеспечивает массовую доступность к ней. Достоверность пробы Руфье напрямую зависит от достижения субмаксимальных показателей ЧСС, строгого соблюдения условий проведения теста. Использование её в оценке физического состояния простых школьников не рационально т.к. эти значения ЧСС для нетренированного детского организма могут оказаться запредельными и вызвать срыв гемодинамики и жизнеугрожающие нарушения ритма. Без знания пороговых значений ЧСС проводить детренированным лицам такую пробу небезопасно.
В сложившейся ситуации необходимость в надежном, индивидуальном критерии ЧСС с учетом конкретных показателей гемодинамики, конкретного человека и обеспечивающего должный уровень безопасности проведения физических нагрузок является актуальной.
Цель и задачи. Целью настоящей работы явилось определение пороговой ЧСС – максимальной ЧСС, за которой возникают условия возникновения конфликта во внутрисердечной гемодинамике, запускающей процессы нарушения ритма сердца. Этот показатель позволяет индивидуализировать и обезопасить режим физических нагрузок, как у здоровых лиц, так и у лиц имеющих факторы риска внезапного нарушения ритма и внезапной сердечной смерти.
Материалы и методы исследования
Материалом исследования явился анализ электрокардиограмм в покое и после нагрузки у лиц с нормальным и сниженным индексом PQs.
Методом объективизации риска нарушения ритма явилось определение индекса P-Qs. (процентное отношение сегмента P-Q к интервалу P-Q).
Методом определения возможности сердца выполнить определенную нагрузку без риска нарушения ритма связанного с конфликтом во внутрисердечной гемодинамике является определение пороговой ЧСС. Показатель пороговой ЧСС можно получить из анализа фоновой и нагрузочной электрокардиограмм с учетом анализа реакции ЧСС, интервала и сегмента P-Q на нагрузку [3].
В исследовании приняли участие 200 человек в возрасте 16-40 лет из числа проходящих профилактический осмотр. Всем лицам регистрировалась фоновая ЭКГ и ЭКГ после выполнения нагрузки (10 приседаний за 10 с).
Результаты исследования и их обсуждение
С позиций физиологии физическая нагрузка и её величина прямо пропорциональна числу сердечных сокращений и поэтому все тесты определения физического состояния привязаны к определению субмаксимальной ЧСС человека [8].
Физиологической задачей сердца при выполнении физических нагрузок является обеспечение организма всем необходимым. Выполнение этой задачи осуществляется путем увеличения – уменьшения ЧСС в зависимости от потребности организма. Каждое сердце имеет свой ресурс обеспечения должной гемодинамикой организма. При достижении определенных значений ЧСС возникает риск появления конфликта во внутрисердечной гемодинамике, который запускает патологические процессы, проявляющиеся нарушениями ритма, остановкой сердца [6].
Для выполнения возложенных на сердце функций необходима строго согласованная работа всех отделов сердца обеспечивающих должную циркуляцию крови в организме. Между сокращениями предсердий и желудочков не должно быть гемодинамического конфликта, для этого желудочки должны начинать свое сокращение только после сокращения предсердий. [7] Синхронизацию и строгую очередность сокращений обеспечивает АВ соединение, входящее в состав проводящей системы сердца. Оно обеспечивает между двумя сокращениями должный разрыв в виде определенного временного промежутка, за счет задержки проведения сердечного импульса к желудочкам. Отсутствие этого промежутка дает начало нарушению внутрисердечной гемодинамике, нарушениям ритма сердца. Таким временным интервалом, разделяющим сокращения предсердий и желудочков, обеспечивающим физиологическую реакцию ЧСС является сегмент P-Q на ЭКГ [6]. Если сегмента P-Q не было бы, то сердце не имело бы возможности увеличивать ЧСС, не входя в гемодинамический внутрисердечный конфликт. ЧСС, при которой сегмент P-Q исчезает можно охарактеризовать как пороговую ЧСС.
Анализ показателей интервала P-Q, зубца P, сегмента P-Q, ЧСС на исходной ЭКГ и их динамику в процессе последующей нагрузки позволяет рассчитать индивидуальную пороговую ЧСС. При ЧСС меньше пороговой не возникает условий конфликта во внутрисердечной гемодинамике и соответственно нагрузки в пределах этой частоты безопасны.
Перед вычислением пороговой ЧСС необходимо определить характер ответной реакции сердца на выполненную нагрузку. Она может быть физиологической, относительно физиологической и патологической. Физиологическая реакция сопровождается равномерной динамикой изменения интервала P-Q и ЧСС и показатель PQ / ЧСС равен 0,62–0,9. Относительно физиологическая реакция сердца на нагрузку проявляется несогласованной динамикой этих показателей в виде преобладания динамики интервала P-Q над динамикой ЧСС и наоборот, что отражается в изменении показателя их соотношения. При нетренированном сердце динамика ЧСС опережает динамику интервала P-Q и показатель ∆PQ /D ЧСС ниже 0,6. При тренированном сердце показатель этот показатель равен 1.0 и выше. Патологическая реакция сопровождается удлинением интервала P-Q при увеличении или ареактивности ЧСС.
Механизм расчета пороговой ЧСС предполагает вычисление ЧСС покоя и нагрузки, времени сегмента P-Q нагрузочной ЭКГ. Зная время сегмента P-Q и время его изменения на одно сердечное сокращение, можно рассчитать количество возможных сокращений сердца, прежде чем сегмент P-Q станет равным нулю или достигнет границ A-V блокады. Пороговая ЧСС является суммой ЧСС нагрузки и ЧСС расчитанной из сегмента P-Q. Вычисление пороговой ЧСС по результатам разницы показателей ЭКГ покоя и нагрузки наиболее точно отображает индивидуальные возможности прироста ЧСС конкретного человека с его индивидуальной реакцией сердечной деятельности на нагрузку. Формулы расчетов указаны в патенте [3].
На рис. 1 фоновая ЭКГ здорового мужчины 62 лет. ЧСС 80 в покое, интервал P-Q 170 ms, индекс PQs – 40 %.
На рис. 2 ЭКГ после нагрузки 10 приседаний. ЧЧС 95, индекс PQs – 36.3 %. Реакция на нагрузку физиологическая. Риска развития внезапного нарушения ритма при тахикардии нет. Пороговая ЧСС составляет – 161 в одну минуту.
На рис. 3 фоновая ЭКГ женщины 32 года. ЧСС 80 в покое, интервал PQ – 106 мс., индекс PQs – 13,2 %. Укороченный PQ.
На рис. 4 ЭКГ после нагрузки 10 приседаний. ЧЧС 95, индекс PQs – 11,5 %. Реакция на нагрузку относительно физиологическая (преобладание динамики ЧСС над динамикой PQ). Выраженный риск развития внезапного нарушения ритма при тахикардии. Пороговая ЧСС составляет – 124 в одну минуту.
На рис. 5 фоновая ЭКГ мужчины 19 лет. ЧСС 93 в покое, интервал PQ – 124 мс, индекс PQs – 34,62 %.
На рис. 6 ЭКГ после нагрузки 10 приседаний. ЧЧС 122, интервал P-Q 110 ms, индекс PQs – 20,9 %. Реакция на нагрузку относительно физиологическая (преобладание динамики ЧСС над динамикой PQ). Возник умеренный риск развития внезапного нарушения ритма при тахикардии. Пороговая ЧСС составляет – 169 в одну минуту.
На рис. 7 фоновая ЭКГ мужчины 26 лет. ЧСС 56 в покое, интервал PQ – 124 мс., индекс PQs – 28,2 %. Относительно укороченный интервал P-Q.
На рис. 8 ЭКГ после нагрузки 10 приседаний. ЧЧС 73, интервал P-Q 117 ms., индекс PQs – 20,5 %. Реакция на нагрузку относительно физиологическая (преобладание динамики ЧСС над динамикой PQ). Возник умеренный риск развития внезапного нарушения ритма при тахикардии. Пороговая ЧСС составляет – 131 в одну минуту.
На рис. 9 фоновая ЭКГ женщины 22 лет. ЧСС 88 в покое, интервал PQ – 144 мс, индекс PQs – 31,2 %.
На рис. 10 ЭКГ после нагрузки 10 приседаний. ЧЧС 124, интервал P-Q 114 мс, индекс PQs – 22,8 %. Реакция на нагрузку физиологическая. Возник умеренный риск развития внезапного нарушения ритма при тахикардии. Пороговая ЧСС составляет – 155 в одну минуту.
1. Лицам, имеющим риск внезапного нарушения ритма при тахикардии (сниженный индекс PQs) и занимающихся физической культурой необходимо определять пороговую ЧСС.
2. Пороговая ЧСС позволяет рационализировать, индивидуализировать и обезопасить физические нагрузки в процессе занятий физкультурой.
3. Пороговая ЧСС позволяет контролировать динамику физического состояния организма при занятиях физической культурой и других лечебно-оздоровительных мероприятиях.
4. При расчете пороговой ЧСС по данным ЭКГ необходимо учитывать реакцию сердца на нагрузку и линейность динамики сегмента P-Q.
5. Понимая важность пороговой ЧСС, как критерия безопасных нагрузок для сердца она должна быть составной частью автоматизированного анализа ЭКГ в современных электрокардиографах, так же как и индекс PQs.