За счет чего сердце тренированного человека работает более экономно при физических нагрузках

За счет чего сердце тренированного человека работает более экономно при физических нагрузках

Пользуясь таблицей «Работа сердца у тренированного человека и нетренированного человека» и знаниями из области биологии, ответьте на следующие вопросы.

Работа сердца у тренированного человека и нетренированного человека

1) У какого человека больше изменяется частота сердечных сокращений при нагрузке?

2) На сколько см 3 изменяется объём выбрасываемой крови за одно сокращение у тренированного человека и нетренированного человека в покое и при работе?

3) За счёт чего сердце тренированного человека работает более экономно при физических нагрузках?

Правильный должен содержать следующие элементы:

1) Больше изменяется частота сердечных сокращений при нагрузке — у нетренированного.

3) У тренированного сердце работает более экономно за счет выброса большего количества крови при каждом сокращении.

Частота сердечных сокращений — это пульс.

Ударный объем сердца — количество крови, выбрасываемое за 1 цикл.

Правильный ответ включает все перечисленные элементы и не содержит биологических ошибок

Ответ включает два из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок.

Ответ включает три из названных выше элементов, но содержит негрубые биологические ошибки

Ответ включает один из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок.

Ответ включает два из названных выше элементов, но содержит негрубые биологические ошибки

Ответ включает один любой из названных выше элементов и содержит негрубые биологические ошибки.

Источник

Как определить допустимую нагрузку на сердце

Как сердце работает в норме?

Орган представляет большую мышцу, которая постоянно сокращается. Даже 5-6 минутная остановка в его работе приводит к необратимым изменениям в жизни всего организма. Кардиологи и специалисты спортивной медицины рекомендуют обращать внимание на чистоту сердечных сокращение (ЧСС) или пульс при физических упражнениях. Если ЧСС превышает норму, то нагрузка считается чрезмерной, если меньше нормы, то недостаточной. Существуют также физиологические особенности организма, которые могут влиять на изменение ЧСС.

По формуле Хаскеля-Фокса можно рассчитать норму ЧСС при физической нагрузке: 220 минус количество полных лет. Важно помнить, что правильность работы сердечной мышцы и норма ЧСС будет меняться от разных видов нагрузок и от тренированности организма. В этом случае вам сможет помочь только специалист — врач кардиолог.

Существует 2 типа нагрузки: объемом и сопротивлением.

При первом типе нагрузки за счёт увеличения потока крови сердце растягивается. Под воздействием регулярных кардиотренировках растяжение сохраняется, оно увеличивается в объёме. Ударный и минутный объемы крови становятся больше, за одно сокращение происходит больший выброс крови и снижается ЧСС. Поэтому у спортсменов пульс в норме ниже, чем у людей без активного образа жизни.

При втором типе нагрузка происходит накачивание крови через усилие. У людей без частых физических нагрузок на высоком пульсе (от 180 и выше) сердечной мышце приходится работать через сопротивление, ее камеры не успевают вытолкнуть кровь и заполниться, сокращаясь слишком часто.

Так же у людей с избыточной массой тела сердцу приходится прокачивать кровь через избыточный жир. При этом происходит его увеличение за счёт гипертрофии (утолщение волокон сердечной мышцы), объёмы полостей не меняются.

Каким образом физические нагрузки влияют на сердце?

При любых видах интенсивности тренировок начинается работа мышц, во время которой увеличивается их потребность в кислороде, сердечная мышца начинает сокращаться чаще, чтобы эту потребность заполнить. При интенсивной работе сердца происходит увеличение артериального давления (АД), организму приходится запустить гипотензивную систему, отвечающую за его снижение.

Чтобы получить энергию для переноса кислорода первым делом организм сжигает углеводы. После 15-20 минутной тренировки начинает сжигать жиры. Так же начинает работу гормональная система надпочечников и щитовидной железы, улучшается состав крови. За счёт работы мышц, которые сжимают сосуды, выталкивая кровь, потом расслабляются заполняя сосуды кровью, снижается нагрузка на сердце. Поэтому даже маленькая физическая активность полезна для людей даже с тяжелыми заболеваниями сердца.

Возможно ли повреждение сердца из-за физических нагрузок?

Любая физическая активность, а в особенности нагрузка на сердца, должна происходить разумно. Если после тренировки возникает боль в области груди или изменение ритма, то необходимо проконсультироваться с врачом. Специалист поможет выяснить допустимый именно для вас способ укрепления сердечной мышцы. Любая активность является стрессом для неподготовленного организма, а если при этом не знать своего уровня допустимой эффективной нагрузки на сердце, можно получить тяжелые последствия:

Как избежать проблем с сердцем?

Современный человек привык решать проблемы по мере их поступления. Но важно помнить, что предотвратить заболевания легче, чем их лечить. Врач кардиолог отвечает за нормальную работу сердечной мышцы и помогает вовремя выявить сбои в её работе. Профилактические консультации необходимы даже для здоровых людей. Доктор может подсказать какие исследования в вашем случае нужно провести:

Самое важное для поддержания здоровья сердца — это вовремя оказанная медицинская помощь или своевременные профилактические меры. В данном случае частная медицина имеет возможность предоставить клиентам гибкий график в удобное для них время, без очередей и стрессов. Наличие современного оборудования и высоко-квалифицированных врачей, что так же важно для сохранения здоровья и для правильного лечения уже известных заболеваний.

Что такое индекс эффективной нагрузки на сердце (ВИДЕО)

Какие существуют противопоказания к физическим нагрузкам?

Кардиотренировки строго противопоказаны людям, после перенесённого инфаркта или инсульта, имеющие в анамнезе гипертоническую болезнь высокого типа. С осторожностью и только с разрешения лечащего врача возможны нагрузки для людей после операции на сердце.

Необходимо оценить состояние опорно-двигательного аппарата.

Так же нельзя тренироваться при:

Важно! Любую физическую нагрузку надо начинать с маленького уровня, постепенно его увеличивая.

В 21 веке невозможно найти взрослого человека, который бы ничего не слышал о повышении артериального давления. К 65 годам этой болезни подвержены 65-75% населения (по данным ВОЗ). Рассказываем и самых распространенных ошибках и мифах среди населения про артериальную гипертензию. Читать дальше.

Боль в грудной клетке – довольно неприятное ощущение, которое может угрожать жизни. Важно вовремя отреагировать, чтобы предотвратить катастрофу. Основные причины болей в грудной клетке: сердце, органы дыхания, проблемы с мышцами и костями. Разберем все возможные варианты. Читать дальше.

Источник

За счёт чего сердце тренированного человека работает более экономно при физических нагрузках?

При физической нагрузке обмен веществ в организме возрастает, усиливается потребление кислорода и питательных веществ, больше выделяется продуктов распада. Поэтому работа сердца усиливается. Усиление сердечной деятельности может произойти как за счет увеличения частоты сердечных сокращений, так и за счет выброса большего количества крови при каждом сокращении. Количество крови, выбрасываемое сердцем за 1 цикл, называется ударным объемом сердца.

Ударный объем сердца нетренированного человека небольшой, так как сердечная мышца слаба и не может вытолкнуть большое количество крови. Поэтому усиление кровообращения происходит преимущественно за счет возрастания частоты сердечных сокращений. Но при этом сокращается время, приходящееся на паузу сердца, и сердце мало отдыхает и быстро устает.

У тренированных людей увеличение работы сердца происходит больше за счет увеличения ударного объема, то есть количества крови, выбрасываемого в аорту при каждом сокращении. Потому период отдыха сердца уменьшается мало и сердце успевает отдыхать. В этом случае говорят: сердце работает экономно. При очень высоких нагрузках сердце тренированного человека может увеличить свою работоспособность не менее чем в два раза за счет ударного объема и в три раза за счет частоты сердечных сокращений. Итого в шесть раз. Сердце нетренированного человека может усилить работоспособность примерно в три раза только за счет частоты сердечных сокращений.

Источник

За счет чего сердце тренированного человека работает более экономно при физических нагрузках

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.

Источник

НОВЫЕ АСПЕКТЫ ОЦЕНКИ АДАПТАЦИИ К ФИЗИЧЕСКИМ НАГРУЗКАМ: ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ СПОРТИВНОЕ СЕРДЦЕ И ТРАНСМИТРАЛЬНЫЙ КРОВОТОК В УСЛОВИЯХ АЭРОБНО-АНАЭРОБНОГО МЕТАБОЛИЗМА МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

НОВЫЕ АСПЕКТЫ ОЦЕНКИ АДАПТАЦИИ К ФИЗИЧЕСКИМ НАГРУЗКАМ: ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ СПОРТИВНОЕ СЕРДЦЕ И ТРАНСМИТРАЛЬНЫЙ КРОВОТОК В УСЛОВИЯХ АЭРОБНО-АНАЭРОБНОГО МЕТАБОЛИЗМА МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

1 ORCID: 0000-0001-9967-3261;

1 « Городская Клиническая больница №1 им. Кабанова А.Н.», г. Омск, Россия;

2 Сибирский государственный университет физической культуры и спорта, г. Омск, Россия;

3 ООО Восстановительный Центр «Тибет», г. Омск, Россия

* Корреспондирующий автор (ane4ka_1982[at]mail.ru)

Аннотация

В статье представлены показатели трансмитрального кровотока, отражающие состояние аэробного и анаэробного гликолитического механизмов энергообеспечения мышечной деятельности при выполнении нагрузок в зонах большой, субмаксимальной и максимальной мощности и позволяющие оценивать уровень подготовленности квалифицированных спортсменов.

Ключевые слова: трансмитральный кровоток, диастолическая функция, квалифицированные спортсмены, анаэробный гликолиз.

NEW ASPECTS OF ASSESSMENT OF ADAPTATION TO PHYSICAL EXERTION: ATHLETE’S HEART AND TRANSMITRAL BLOOD FLOW IN THE CONDITIONS OF AEROBIC-ANAEROBIC METABOLISM
OF MUSCLE ACTIVITY

1 ORCID: 0000-0001-9967-32614;

1 «City Clinical Hospital №1 named after Kabanova A.N.», Omsk, Russia;

2 Siberian State University of Physical Culture and Sports, Omsk, Russia;

3 LLC Restoration Center “Tibet”, Omsk, Russia

* Corresponding author (neiv62[at]mail.ru)

Abstract

In this article, the authors describe the indicators of transmitral blood flow that reflect the state of aerobic and anaerobic glycolytic mechanisms of energy supply of muscle activity, that influences the areas of high, submaximal and maximum power. These indicators also allow to estimate the training level of of qualified athletes.

Keywords: transmitral blood flow, diastolic function, qualified athletes, anaerobic glycolysis.

Актуальность исследования. Процесс адаптации к физическим нагрузкам – сложный и многоступенчатый механизм, который представлен морфо-функциональными изменениями [5], в различных системах организма: нервной, опорно-двигательной, сердечно-сосудистой, системе крови и т.д. При выполнении физических нагрузок различной направленности формируются адаптационные морфометрические и гемодинамические изменения со стороны сердца [12], [15] и гематологические сдвиги [2], [13], причем как в процессе кратковременной, так многолетней тренировки. Интересным, на наш взгляд, представляется взаимоотношение морфометрических и гемодинамических диастолических (трансмитральный кровоток) показателей работы сердца квалифицированных спортсменов с биохимическими изменениями крови при выполнении нагрузок различной направленности (аэробной и анаэробной).

Проблема исследования заключается в недостаточной исследованности параметров гемодинамики у квалифицированных спортсменов, имеющих нормальные физиологические морфометрические показатели сердца при физических нагрузках аэробного и анаэробного характера.

Активную напряженную мышечную работу отражают метаболические и гематологические сдвиги у спортсменов, организм которых отличается мобильностью систем адаптации и высокими функциональными резервами энергообеспечения. Так, у спортсменов скоростно-силовых видов спорта, содержание молочной кислоты существенно повышается при выполнении интенсивных физических нагрузок, по сравнению с лицами, таких нагрузок не испытывающими [2]. Это позволяет судить о более высокой метаболической емкости гликолиза и хорошей физической подготовленности спортсменов. Лица, активно не занимающиеся каким-либо видом спорта, или не занимающиеся скоростно-силовыми видами спорта, имеют минимальный функциональный резерв при анаэробном энергообеспечении мышечной деятельности, более низкие показатели концентрации молочной кислоты, что при нагрузке быстро приводит к переходу метаболизма на аэробный механизм энергообеспечения, соответственно к снижению мощности выполняемой нагрузки и работоспособности [2].

Целью настоящего исследования явилось изучение гликолитического метаболизма мышечной деятельности в покое и после нагрузки у квалифицированных спортсменов с учетом морфометрических и гемодинамических показателей работы сердца.

Анализ научно-методической литературы и результаты собственных исследований [2], [7], [11], [16] привели нас к гипотезе, что показатели трансмитрального кровотока Е/А в покое, а именно: соотношение скоростных показателей раннего диастолического наполнения и систолы предсердий на уровне в 2 у.е. и более, могут рассматриваться как резерв адаптационных возможностей и переход на экономный режим работы сердца [3], [9], а также как «супернормальная» диастолическая функция левого желудочка (ЛЖ) [15], которая будет является показателем уровня адаптации к нагрузкам высокой интенсивности (анаэробного гликолитического характера), при сохранении параметров нормальной геометрии ЛЖ [8].

Экономный режим энергообеспечения у спортсменов, занимающихся скоростно – силовыми видами спорта и находящимися в состоянии покоя, или имеющими минимальную мышечную активность (минимальную работу гликолитического механизма), происходит, в том числе за счет креатинфосфокиназного механизма образования энергии, с учетом высокой тренированности спортсменов и развитой мышечной массы [2]. Это подтверждается прямой взаимосвязью между содержанием креатинина в крови и развитием мышечной ткани [13], что является следствием адаптации к высоким физическим нагрузкам. Кроме того, креатинфосфокиназа обладает мембранопротекторным действием и оказывает благоприятние действие на метаболические процессы в сердечной мышце [2]. В условиях аэробного и креатинфосфокиназного механизмов образования энергии с минимальным анаэробным гликолитическим механизмом у спортсменов в покое происходит работа в режиме энергосбережения, что отражается и в функции предсердного компонента при сокращении левого предсердия, где мы выявляем соотношение скоростей потоков раннего диастолического наполнения и систолы предсердий (Е/А = 2 у.е. и более) (рис. 1) [16].

Рис. 1 – Соотношение скоростей потоков раннего диастолического наполнения и систолы предсердий

На рис.1. выявляется меньший вклад работы систолы предсердий в заполнение полости ЛЖ в фазе диастолы [9]. Мышечная ткань сердца представлена поперечно-полосатой мышечной тканью, которая образует 70-90 % массы сердца [4]. Отсюда мы предполагаем, что метаболизм кардиомиоцитов, также как и метаболизм поперечно-полосатой мышечной ткани скелета, переходит на более экономный режим энергообеспечения в состоянии покоя у квалифицированных спортсменов, адаптированных к физическим нагрузкам анаэробного характера.

Поскольку сердце является одним из основных органов, влияющих на результативность выполняемой физической нагрузки и адаптируется, изменяя свои морфометрические и функциональные показатели [12], то соответственно, все показатели механизмов энергообеспечения мышечной деятельности будут зависеть от функциональных параметров кровообращения и должной обеспеченности периферических органов и тканей, участвующих в физической работе, необходимым объемом крови, что особенно важно при интенсивной мышечной деятельности. Согласно нашей гипотезе, тренированное сердце квалифицированного спортсмена может функционально отразить возможности гликолитического метаболизма и режимы энергообеспечения мышечного сокращения в покое, и после выполнения интенсивных нагрузок.

Материалы и методы исследования. В исследовании приняли участие 17 квалифицированных гандболистов команды «Скиф» (Омская область) возраста от 18 до 29 лет, представляющих собой экспериментальную группу (ЭГ). Средний стаж занятий гандболом от 10 до 15 лет. Контрольная группа (КГ) состояла из 17 здоровых молодых людей 18-29 лет, сопоставимых по полу. Лица обеих групп не имели в анамнезе острых и хронических заболеваний респираторного характера, а также заболеваний системы кровообращения в течение месяца до проведения эксперимента.

Испытуемые проходили обследование в рамках законодательства РФ в системе обязательного медицинского страхования (ОМС) и согласно правилам приема пациентов в амбулаторных условиях. От испытуемых были получены информированные добровольные согласия на медицинское вмешательство и индивидуальную обработку информации.

Для оценки морфометрических и гемодинамических показателей миокарда использовалась методика ЭХО-допплеркардиографии (ЭХО-КГ) на клинических базах, БУЗОО «Городская клиническая больница №1 им. Кабанова А.Н» и БУЗОО «Клинический кардиологический диспансер», в отделениях ультразвуковой и функциональной диагностики. Указанные медучреждения имели лицензии на соответствующий вид оказания медицинской помощи в амбулаторных условиях.

Использовалось следующее оборудование: ультразвуковой сканер экспертного класса «GE VIVID E 9» и «VIVID I» ультразвуковой сканер «MayLab 20» производства Италии. Нами были изучены морфометрические показатели сердца и особенность трансмитрального кровотока квалифицированных спортсменов (ЭГ) и юношей, не занимающихся спортом (КГ), в состоянии покоя.

Результаты измерений показали, что при сохранении нормальных показателей геометрии ЛЖ, мы получили достоверные отличия в гемодинамических параметрах трансмитрального кровотока в фазах диастолы между КГ и ЭГ [16]. С учетом анализа научно-методической литературы по данным различных источников, нормальной геометрией ЛЖ считается ОТС 2 у мужчин и менее 95 г/м 2 у женщин [6], [7], [16] (табл.1).

Таблица 1 – Морфометрические и гемодинамические показатели сердца у испытуемых
контрольной и экспериментальной групп (X±σ) (при p≤0,05)

Американское общество эхокардиографии (ASE) рекомендует для оценки ММЛЖ формулу, основанную на линейных измерениях ЛЖ в М- режиме под контролем В- режима:

ММЛЖ = 0,8 х (1,04 х [(КДР + ТЗСд+ТМЖРд)3- (КДР)3] + 0,6 грамм. Указанная формула может быть использована у лиц с нормальной геометрией ЛЖ [10], [16] (рис.2).

Рис. 2 – Методика оценки ММЛЖ в М-режиме по рекомендациям ASE

После оценки морфометрических и гемодинамических показателей работы сердца, с лицами КГ и ЭГ нами было проведено педагогическое тестирование.

Для оценки аэробных возможностей спортсменов и лиц, не занимающихся спортом, был проведен тест Купера. Испытуемыми КГ и ЭГ выполнялся 12-ти минутный бег, по окончании которого в метрах фиксировалось преодолённое расстояние. Работа выполнялась в зоне большой мощности. Тест проводился с мониторированием частоты сердечных сокращений. Результат КГ составил 2242±204 метра. Испытуемые ЭГ за 12 минут отведенного времени преодолели дистанцию в среднем 2930±150 метров. На достоверном уровне результат ЭГ лучше на 688 м (при p≤0,05) [1].

Очевидно, что у не тренирующихся здоровых молодых людей запасы анаэробного энергообеспечения быстро исчерпываются, РН сдвигается в кислую сторону, снижается мощность нагрузки, и организм переходит в аэробный режим образования энергии [2].

Поэтому проведение гликолитического бегового теста для сравнения между спортсменами и не спортсменами, когда интенсивная мышечная деятельность происходит в зонах максимальной и субмаксимальной мощности, будет являться не корректным и опасным для здоровья лиц, активно спортом не занимающихся.

Для оценки соотношения между параметрами трансмитрального кровотока и показателями гликолитической активности мышечной деятельности испытуемых ЭГ, нами был проведен тест «Бег 300 метров», где по сигналу спортсмены однократно выполняли бег с максимальной скоростью с частотой сердечных сокращений более 180 уд/мин. Этот тест рекомендован в качестве информативного при определении уровня специальной скоростной (гликолитической) выносливости [18].

У квалифицированных спортсменов ЭГ при помощи анализатора Dr. Müller Super GL compact измерялся уровень лактата (La) и глюкозы (Gl) до начала выполнения теста «бег 300 м», сразу после выполнения, а также на третьей, шестой и девятой минутах восстановления (табл.2).

Таблица 2 – Показатели уровня лактата и глюкозы у квалифицированных спортсменов (n=17)
до и после выполнения бегового теста (X±σ) (при p≤0,05)

Максимальные показатели La на уровне 11,5±2,5 и Gl 6±0,9 у квалифицированных спортсменов были зафиксированы на третьей минуте восстановления. Это объясняется тем, что на третьей минуте после окончания теста происходит максимальное накопление лактата в крови, который, в свою очередь, обеспечивает гликолитический процесс энергообразования. При этом образовавшаяся молочная кислота диффундирует в кровь, поступает в печень, где конвертируется в глюкозу [2].

Как видно из приведенных данных, при сохранении параметров нормальной геометрии ЛЖ, функциональные возможности сердца квалифицированных спортсменов выше за счет экономизации работы диастолического компонента и перехода на креатинфосфокиназный режим энергообеспечения в покое, с минимальным гликолитическим уровнем энергообеспечения [2].

Результаты исследования позволяют заключить, что рассмотренное состояние трансмитрального кровотока может считаться нормативным показателем экономизации сердечной активности у квалифицированных спортсменов в покое, с учетом высокой активности креатифосфатного и минимального анаэробного гликолитического механизмов энергообеспечения. При формировании других вариантов ремоделирования ЛЖ [8], их необходимо рассматривать как гипертрофию миокарда ЛЖ, что является элементом его структурной перестройки, и признаком морфологического отклонения от нормы [6]. Данное исследование базируется на результатах измерений, полученных со спортсменами с нормальной геометрией ЛЖ. Поэтому наши выводы о состоянии трансмитрального кровотока следует рассматривать как вариант адаптации к физическим нагрузкам высокой интенсивности, с учетом показателей ёмкости анаэробного гликолиза.

Выводы

Не указан.Conflict of Interest

Список литературы / References

Список литературы на английском языке / References in English

Источник