Главная страница
qrcode

Карпман В.Л. спортивная медицина. Карпман В. Л. Спортивная медицина. Учебник для институтов физической культуры. Предисловие к первому изданию спортивная медицина сравнительно новая область медицинской науки и практики


НазваниеКарпман В. Л. Спортивная медицина. Учебник для институтов физической культуры. Предисловие к первому изданию спортивная медицина сравнительно новая область медицинской науки и практики
АнкорКарпман В.Л. спортивная медицина.pdf
Дата09.10.2018
Размер2.36 Mb.
Формат файлаpdf
Имя файлаKarpman_V_L_sportivnaya_meditsina.pdf
оригинальный pdf просмотр
ТипУчебник
#46786
страница10 из 32
Каталог
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   32
4.3.2. Функциональные характеристики сердечно-сосудистой системы Функциональные особенности спортивного сердца в первую очередь касаются интимных механизмов сердечной деятельности. Наряду с этим можно говорить о некоторых общих функциональных особенностях спортивного сердца. К их числу принято относить экономичность сердечной деятельности в условиях покоя и при физической нагрузке, а также чрезвычайно высокую производительность сердечно-сосудистой системы при мышечной работе. Функциональные особенности спортивного сердца касаются всех его функций автоматии, возбудимости, проводимости и сократимости. Для работы тренера и преподавателя физического воспитания наибольший интерес представляет сократительная функция миокарда, которую оценивают в основном по показателям кардио-динамики и гемодинамики. Термином кардиодинамика обычно обозначают многообразные механические проявления деятельного состояния сердца, которые регистрируются с помощью различных инструментальных методик. Для количественной оценки кардиодинамики у спортсменов применяется фазовый анализ систолы левого желудочка. Он заключается в измерении продолжительности периодов и фаз систолы. При этом особое внимание обращается на длительность фазы изоволюмического сокращения и периода изгнания. Фаза изоволюмического сокращения характеризует собой то время, в течение которого внутрижелудочковое давление повышается от минимального уровня вовремя диастолы до уровня давления в аорте. В этот момент аортальные клапаны открываются и начинается период изгнания крови из желудочка. Длительность фазы изоволюмического сокращения зависит от скорости повышения давления в левом желудочке (те. она непосредственно отражает сократимость миокарда. Если эта скорость значительна (например, при физической нагрузке, длительность фазы укорочена если она невелика, длительность фазы удлинена. Период изгнания характеризует собой время выброса крови из сердца. Длительность этого периода оценивается по отношению к должной для данной ЧСС. У спортсменов, тренирующихся на выносливость, длительность основных фаз систолы существенно отличается от зарегистрированной у нетренированных людей. Эти особенности кардиодинамики получают наибольшее отражение в так называемом полном фазовом синдроме гиподинамии (ПФСГ) миокарда, который выражается главным образом в удлинении фазы изоволюмического сокращения, снижении скорости повышения давления в желудочке, относительном укорочении периода изгнания, увеличении КДО и массы Рис. 19. Поверхностная плотность миокарда левого желудочка при различной массе миокарда (ММ) у спортсменов, тренирующихся на выносливость (светлые кружки, и представителей скоростно-силовых видов спорта (черные кружки
миокарда (табл. 6). ПФСГ миокарда является одним из проявлений принципа экономичности сердечной деятельности у спортсменов и указывает на то, что спортивное сердце в условиях покоя работает более экономично вовремя каждой систолы. Энергетическая стоимость такого сокращения несколько меньше той, которая наблюдается при нормальной скорости развития напряжения миокарда. Более экономичен у спортсменов и процесс опорожнения сердца основная часть систолического объема крови выбрасывается в самом начале периода изгнания. Благодаря этому уменьшается радиус желудочка ив соответствии с уравнением Лапласа поддержание необходимого систолического давления обеспечивается меньшим напряжением миокарда. Таблица 6. Структурно-функциональные показатели у спортсменов с различной кардиодинамикой (средние данные по В. Л. Карпману, Ю. А. Борисовой, А. А. Лыхмусу) Показатель Спортсмены с ПФСГ Спортсмены с НФСГ Спортсмены без ФСГ Нетренированные люди Фаза изоволюмического сокращения, с
0,063 0,051 0,042 0,031 Период изгнания разность между действительной и должной длительностью, с
-0,036
-0,007
-0,01
+0,001 Скорость повышения внутриже-лудочкового давления, мм рт. ст./с
1120 1265 1970 2288 Фракция выброса, %
62 66 63 60
КДО левого желудочка, см 159 147 129 116 Масса миокарда желудочка, г
173 164 161 120 Наряду с ПФСГ наблюдается неполный фазовый синдром гиподинамии (НФСГ) миокарда, который характеризуется увеличенной длительностью фазы изоволюмического сокращения и сниженной скоростью повышения давления в желудочке при практически нормальной длительности периода изгнания (см. табл. 6). У спортсменов, занимающихся преимущественно скоростно-силовыми видами спорта, кардиодинамика мало отличается от той, которая характерна для здоровых нетренированных людей (см. табл. 6). Непосредственно после спортивной тренировки, особенно интенсивной, развивается фазовый синдром острого утомления миокарда (АД. Бутков). Для него характерно удлинение не только фазы изоволюмического сокращения, но и периода изгнания. Обнаружение этого синдрома спустя длительное время после напряженных спортивных тренировок указывает на выраженное утомление миокарда. Сократительная функция миокарда оценивается потому количеству крови, которое выбрасывается из сердца в покое и при нагрузке — по показателям гемодинамики. Как известно, ударный объем крови у здоровых нетренированных людей чаще всего колеблется в пределах 40—90 мл, у спортсменов — в пределах 50—100 мл (у некоторых спортсменов в условиях покоя эти величины составляют 100—140 мл. Таким образом, есть основание говорить, что у спортсменов в условиях покоя обнаруживается тенденция к увеличению ударного объема крови. Имеется два механизма, объясняющих эту тенденцию. Один из них связан с антропометрическими особенностями спортсменов чем больше у них рост и весили, иными словами, чем больше площадь поверхности тела, тем больше и ударный объем крови. Действительно, например, у баскетболистов этот показатель колеблется от 85 до 140 мл. У спортсменов с малыми размерами тела он ближе к нижней границе приведенного диапазона. Отмеченная взаимосвязь объясняется тем, что размеры тела у человека с нормальным физическим развитием в общем связаны с размерами сердца, которые увеличиваются пропорционально росто-весовым данным. Другой механизм увеличения ударного объема крови у спортсменов связан с характером спортивной деятельности. Из табл. 7 видно, что наибольшие величины систолического объема обнаруживаются у спортсменов с высоким уровнем общей физической работоспособности (у лыжников, велосипедистов, стайеров и т.д.).
Таблица 7. Сердечный выбросу спортсменов с различным уровнем физической работоспособности (средние данные по Б. Г. Любиной) Физическая работоспособность по тесту PWC
170
, кгм/мин Минутный объем кровил мин Ударный объем крови, мл Сердечный индекс, л/мин/м2
ЧСС, уд/мин
801 — 1100 4,60 66 2,7 70 1101 — 1400 4,93 73 2,6 68 1401 — 1700 4,94 78 2,5 64 1701—2000 5,22 90 2,6 59 2001 и больше
5,35 93 2,5 58 Как уже говорилось, у таких спортсменов отмечаются наибольшие размеры сердца, полости которого дилятированы, КДО в желудочках увеличен, что, в свою очередь, позволяет осуществлять больший систолический выброс. Характерно, что именно у этих же спортсменов отмечается более низкая ЧСС. У спортсменов с относительно невысоким уровнем общей физической работоспособности (гимнастов, тяжелоатлетов и т. д) величины ударного объема крови также относительно меньше (как правило, в нормальных пределах. Главный гемодинамический показатель — минутный объем кровообращения — характеризует уровень кровоснабжения тканей и связанную с этим доставку к ним кислорода и выведение из них углекислоты. В условиях покоя потребность организма в кровоснабжении относительно невелика. Поэтому величины минутного объема кровообращения также невелики. У здоровых нетренированных людей этот показатель, зарегистрированный при горизонтальном положении тела, обычно равен 3—6 л/мин, при вертикальном положении тела, когда несколько уменьшается венозный возврат крови к сердцу, —
2,5—5 л/мин. У спортсменов величина минутного объема кровообращения колеблется в весьма широких пределах от 3 до 10 л/мин (при вертикальном положении тела. Примерно у
60% спортсменов она соответствует нормальным стандартам, зарегистрированным у здоровых нетренированных людей, у остальных спортсменов увеличена, причем у некоторых из них значительно — до 8—10 л/мин. Такое увеличение чаще всего наблюдается у высокорослых спортсменов. На рис. 20
видно, что чем больше площадь поверхности тела, тем выше и средняя величина минутного объема кровообращения. Если же величину минутного объема кровообращения представить не в виде абсолютных цифр (в л/мин), а в виде так называемого сердечного индекса (минутный объем кровообращения, деленный на площадь поверхности тела, л/мин/м2), то отмеченной зависимости не обнаруживается сердечный индекс примерно одинаков у спортсменов с различными антропометрическими характеристиками (см. табл. 7). Если между величиной систолического объема и уровнем работоспособности спортсмена имеется определенная взаимосвязь, то величина минутного объема кровообращения в покое мало связана с уровнем физической работоспособности. Это объясняется тем, что минутный объем кровообращения зависит не только от величины систолического объема, но и от ЧСС. Оба эти показателя, определяющие величину минутного объема кровообращения, по-разному связаны с уровнем физической работоспособности (см. табл 7): с ударным объемом крови имеется прямая пропорциональная зависимость, ас ЧСС — обратная пропорциональная зависимость. В результате таких разнонаправленных тенденций величина минутного объема кровообращения оказывается мало зависящей от уровня физической работоспособности. Реципрокные взаимоотношения ударного объема крови и ЧСС демонстрируются при прямых синхронных измерениях данных параметров у спортсменов (рис. 21
). Механизм этих взаимоотношений не вполне ясен, причем ведущим здесь является развитие так называемой брадикардии тренированности. Предположения о том, что это есть отражение повышения центрального тонуса блуждающего нерва (как это считалось до сих пор, сейчас вызывают обоснованные возражения. Оказывается, что у физически тренированных (в эксперименте) животных даже изолированное (те. лишенное вагусной иннервации) сердце сокращается с более низкой частотой. Брадикардия у спортсменов может быть чрезвычайно выраженной до 29—34 уд/мин
(Израэль). Имеются отдельные наблюдения еще более низкого ритма. Важно отметить, что брадикардия у здоровых спортсменов всегда носит синусовый характер, те. источником низкого ритма является сам синусовый сино-атриальный узел сердца. Рис. 20. Минутный объем кровообращения
(Q — белые столбики) и сердечный индекс (СИ
— черные столбики) у спортсменов с различной площадью поверхности тела (Рис. 21. Обратно пропорциональные взаимоотношения между ударным объемом крови (Qs) и частотой пульса (f) у спортсменов в условиях покоя

С
инусовая брадикардия обнаруживается у всех регулярно тренирующихся спортсменов в условиях основного обмена (сразу после сна, лежа, натощак. Вид спорта не имеет принципиального значения. Выраженность ее, в общем, обратно пропорциональна лишь величине ударного объема крови. А поскольку у спортсменов, тренирующихся на выносливость, этот параметр относительно увеличен даже в покое, у них брадикардия наиболее выражена. Именно поэтому у этих спортсменов и экономизация работы сердца больше сходные величины минутного объема кровообращения у них достигаются главным образом за счет увеличения сердечного выброса, а не за счет пульсовой реакции. У многих спортсменов брадикардия наблюдается на протяжении всего времени бодрствования (естественно, речь не идет о времени тренировок и соревнований. У некоторых же в середине ив конце рабочего дня при исследовании в вертикальном положении или в положении сидя брадикардия не выявляется. Уменьшение ЧСС у спортсменов препятствует изнашиванию миокарда и имеет важное оздоровительное значение. На протяжении суток, в течение которых не было тренировок и соревнований, сумма суточного пульса у них на 15—20% меньше, чему лиц того же пола и возраста, не занимающихся спортом. Характерно, что даже в дни напряженных тренировок, когда отмечается выраженная тахикардия, суточная сумма пульса оказывается все-таки меньше, чему нетренированных людей. Функциональные характеристики сердечно-сосудистой системы особенно демонстративны при физической нагрузке. В это время полностью перестраивается кардиодинамика: длительность всех фаз сердечного цикла укорачивается. Вместо ФСГ миокарда в покое, свидетельствующем об экономизации сердечного сокращения, при нагрузке всегда обнаруживается гипердинамия миокарда. У высококвалифицированных спортсменов она проявляется главным образом резким укорочением (враз) фазы изоволюмического сокращения. А это значит, что максимальная скорость повышения давления в желудочке (dp/dtmax) значительно возрастает, свидетельствуя об усилении сокращения сердечной мышцы. Как следствие этого растет ударный объем крови до 150—200 мл, ЧСС повышается до 185—200 уд/мин. Минутный объем кровотока при максимальных нагрузках может повышаться до 25—40 л/мин зарегистрированы даже величины, равные 42 л/мин). Столь значительный разброс величин определяется соотношением сердечного выброса и использованием О в мышцах (увеличение артериовенозной разницы по кислороду АВРсь). Выделяются три варианта этого соотношения — оптимальный (увеличение минутного объема кровотока и АВРо2 сбалансировано, эксцессивный, избыточный (минутный объем кровотока резко увеличен по сравнению с должным, АВРо2 уменьшена) и редуцированный, сниженный (минутный объем кровотока относительно уменьшен, АВРо2 увеличена. Все эти варианты одинаково эффективны, так как максимальное потребление кислорода (МПК) при каждом из них практически одинаково (табл. 8). Таблица 8. Характеристика гемодинамических режимов при максимальных нагрузках (средние данные, по В. Л. Карпману)
Показатель Режим кровообращения оптимальный эксцессивный редуцированный Минутный объем кровообращения (реальный, л/мин
33,55 37,72 27,76 Минутный объем кровообращения (должный, л/мин
33,85 34,21 34,22 Разница реального и должного минутного кровообращения, л/мин
-0,3
+ 3,51
—4,46
АВРо2 (реальная, мл/л
156,1 141,5 180,9
АВРо2 (должная, мл/л
154,8 156,0 157,2 Разница реальной и должной АВРо2. мл/л
+ 1,3
-14,5
+ 23,7
МПК, л/мин
5,24 5,34 5,35
Примечание. Должные величины минутного объема кровотока и АВР рассчитывались по специальному параболическому уравнению
Э
ксцессивный гемодинамический режим кровообращения определяется структурно- функциональными особенностями хорошо развитого спортивного сердца. Однако столь высокие нагрузки на миокард являются потенциальной причиной развития перенапряжений сердца у некоторых спортсменов. При редуцированном режиме кровотока происходит увеличенная экстракция Ог из капиллярной крови. Максимальные величины минутного объема кровотока зависят от уровня физической работоспособности спортсменов (табл. 9). Улиц, тренирующихся на выносливость, обладающих высокой физической работоспособностью, минутный объем кровотока, а также ударный объем крови относительно увеличены, а ЧСС, наоборот, снижена. Это указывает на то, что при физической нагрузке хорошо развитое спортивное сердце работает более экономно и более производительно. Максимальные величины минутного объема крови зависят практически только от индивидуального максимального ударного объема, в то время как максимальная ЧСС сколько-нибудь существенной роли не играет (рис. 22
). Таблица 9. Максимальный сердечный выброси ЧСС у спортсменов с разным уровнем физической работоспособности (средние данные Б. Г. Любиной) Физическая работоспособность по тесту
PWC
170
кгм/мин Максимальный минутный объем, л/мин Максимальный ударный объем, мл Максимальная
ЧСС, уд/мин
1270 31 162 193 1545 33 173 195 1806 34 180 191 2136 37 200 186 При непредельных физических нагрузках повышение минутного объема кровообращения в широком диапазоне мощностей линейно связано с интенсивностью мышечной работы. Например, если работа выполняется на велоэргометре, то зависимость имеет следующий вид
Q = 0,012 W + 7,0, где Q — минутный объем кровообращения в л/мин; W — мощность физической нагрузки в кгм/мин. Сопоставляя реально зарегистрированные величины минутного объема кровообращения приданной физической нагрузке с величиной, рассчитанной по этой формуле, можно составить суждение об эффективности приспособительных реакций кровообращения к нагрузке. Так, если реальные величины минутного объема кровообращения соответствуют должным или отклоняются от последних на ±1,5 л/мин, говорят об адекватной гемодинамической реакции. Более существенные отклонения бывают связаны либо с избыточной, либо с недостаточной гемодинамической реакцией на нагрузку. Величины минутного объема кровообращения при нагрузке и потреблении кислорода также взаимосвязаны. Эта взаимосвязь с некоторым допуском может считаться линейной
Q = 5,7 Vo
2
+ 3,6, где Q — минутный объем кровообращения в л/мин; Vo
2
— потребление кислорода в л/мин. И это выражение может быть использовано для оценки эффективности гемодинамических реакций. И здесь оптимальной реакцией является такая, при которой реальный минутный объем кровообращения либо соответствует должному, либо отклоняется от него на ±1,5 л/мин. Показатели функционального состояния артериальных сосудов у спортсменов, как правило, соответствуют возрастным стандартам. Если судить об этом по скорости распространения пульсовой волны в аорте в покое, то у спортсменов обычно регистрируются величины в диапазоне от 4,0 до 7,0 мс. Более детальный анализ показал, однако, что у хорошо тренированных спортсменов скорость распространения пульсовой волны чаще всего бывает на нижней границе нормы, те. отмечается тенденция к уменьшению скорости распространения Рис. 22. Гемодинамические показатели при максимальной нагрузке между максимальным минутным объемом (Q max) и максимальным ударным объемом (Qs max) отмечается выраженная зависимость, между
Qmax и максимальной частотой пульса (f max) взаимосвязь отсутствует
пульсовой волны (В. В. Васильева). Снижение упруговязких свойств крупных артерий уменьшает эластическое сопротивление изгнанию крови из сердца в сосуды. Это дополнительно обеспечивает экономизацию сердечного сокращения в условиях покоя. При физической нагрузке функциональное состояние артерий изменяется, что выражается в характерной динамике сосудистых сопротивлений. Как показано в табл. 10, артериальный импеданс (входное сопротивление аорты выбросу крови) и эластичность сосудов повышаются, в то время как периферическое сопротивление падает почтив три раза. Эти изменения оптимизируют работу сердечно-сосудистой системы при нагрузке. Так, падение периферического сопротивления приводит к увеличению кровотока в капиллярах, повышение эластического сопротивления ускоряет кровоток по крупным сосудам, а некоторый рост артериального импеданса способствует более эффективному опорожнению желудочков сердца. Таблица 10. Сосудистые сопротивления в покое и при нагрузке (средние данные, В. Л. Карпман и В. Р. Орел Показатель Покой Нагрузка мощностью 160 Вт Периферическое сопротивление, дин • с/см5 1698 590 Эластическое сопротивление, дин/см5 995 2035 Артериальный импеданс, дин-с/см—5 76 88 АД, мм рт. ст.
119/79 188/85 Занятия спортом, проводящиеся без систематического врачебного контроля, могут оказаться небезвредными для организма спортсмена, они могут привести к структурно-функциональным нарушениям аппарата кровообращения, носящим предпатологический и даже патологический характер. Некоторые нарушения сердечного ритма встречаются у спортсменов чаще, чему нетренированных людей табл. 11). При анализе автоматии спортивного сердца закономерно выявляется уменьшение активности синусового узла сердца. В качестве нормальных стандартов ЧСС у нетренированных людей принят диапазон 60—90 уд/мин. Повышение его (тахикардия) в условиях физического и психического покоя указывает на нарушение нейрогуморальной регуляции сердца, на заболевания сердца и т. д. Таблица 11. Частота некоторых нарушений ритма у спортсменов и нетренированных людей в % к общему числу наблюдений (по А. Г. Дембо) Категория обследованных Нарушения автоматии Нарушения возбудимости Нарушения проведения возбуждения Всего нарушений ритма Миграция источника ритма
Предсерд- ный ритм
Экстраси- столия
Атриовен- трикуляр-ная блокада I ст. Синдром
WPW Спортсмены (л) Нетренированные (n =
366))
12,5 5,5 2,8 1,4 11,1 2,7 3,5 1,6 0,7 0,5 30,6 11,7 Брадикардия (пульс менее 60 уд/мин) наблюдается, как уже говорилось, у подавляющего числа спортсменов в условиях основного обмена. Чаще всего ее нижней границей является ЧСС от 50 до 40 уд/мин. При более редком пульсе спортсмен должен быть подвергнут электрокардиографическому обследованию с целью выяснения генеза брадикардии. Рис. 23. Некоторые изменения электрокардиограммы у спортсменов А — дыхательная аритмия Б
В условиях, отличных от основного обмена, брадикардия может не развиться. Причины этого выяснены неполностью. Есть основания считать, что отсутствие брадикардии у спортсменов может быть связано с ежедневными многоразовыми тренировками. В результате такой интенсификации тренировочного режима, накопления определенного утомления полного восстановления ЧСС может не происходить. Нельзя исключить при этом и воздействий со стороны симпатической нервной системы. Признаками утомления организма спортсмена можно считать высокую ЧСС в покое (более 80 уд/мин). При нормальном синусовом ритме длительность интервалов R-R на протяжении всего времени записи ЭКГ оказывается практически одинаковой. Однако у ряда спортсменов длительность их колеблется, постепенно увеличиваясь, а затем, наоборот, постепенно укорачиваясь (рис. 23, А. Это часто бывает связано с дыханием на вдохе длительность сердечного цикла постепенно укорачивается, ЧСС увеличивается, на выдохе ЧСС уменьшается. Данное явление носит название синусовой аритмии. Полагают, что она связана с изменением центрального тонуса блуждающего нерва в процессе дыхания. Выраженность дыхательной аритмии является одним из важных показателей функционального состояния сердца если колебания длительности интервалов R—R превышают 0,3 с, синусовая аритмия говорит о нарушении регуляции работы синусового узла (Л. А. Бутченко) и может явиться признаком перетренированности. Возбудимость миокарда у подавляющего большинства спортсменов совершенно нормальна. Вместе стему некоторых спортсменов отмечается повышение его возбудимости. Это выражается в возникновении внеочередных (экстрасистолических) сокращений. В нормальных условиях сердечный ритм определяется импульсацией, исходящей из синусового узла. Поскольку возбудимость миокарда предсердий и особенно желудочков ниже, чем возбудимость синусового узла, последний является водителем ритма. Изменения возбудимости предсердий и желудочков, ив частности ее повышение, могут привести к тому, что наряду с нормальными, периодически повторяющимися через равные промежутки времени, сердечными сокращениями будут возникать внеочередные сердечные сокращения. На рис. 23, Б показаны синхронно записанные электрокардиограммы и кривая пульса сонной артерии при экстрасистолической аритмии. Видно, что вслед за двумя нормальными сердечными сокращениями возникает внеочередное сердечное сокращение — экстрасистола. Расстояние между ними нормальным сердечным сокращением всегда короче. Если очаг повышенной возбудимости расположен в желудочках, то форма экстрасистолического комплекса электрокардиограммы будет измененной по сравнению с номотопны-ми сердечными сокращениями. После экстрасистолы следует удлиненная компенсаторная пауза.
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   32

перейти в каталог файлов


связь с админом