Спортивное сердце. Функциональные особенности спортивного сердца

Спортивное сердце.

Функциональные особенности спортивного сердца.

     В понятие «спортивное сердце» принято включать все звенья аппарата кровообращения, подвергшиеся адаптационным изменениям, под воздействием регулярных физических нагрузок. Такие адаптационные сдвиги в аппарате кровообращения возникают у миллионов людей, использующих физические нагрузки для улучшения состояния здоровья, лечения и профилактики различных заболеваний. Однако особой выраженности адаптационные сдвиги аппарата кровообращения достигают у спортсменов, т.е. у отобранного контингента лиц, занимающихся регулярными физическими тренировками для достижения спортивных результатов. Именно поэтому спортсменов можно рассматривать как уникальный биологический объект для изучения закономерностей адаптации организма к регулярному воздействию больших физических нагрузок.

     Как известно, регулярные физические тренировки обеспечивают рост физической работоспособности, приводя к экономизации функций всех систем организма в состоянии покоя и при умеренных нагрузках и способности достичь максимальной производительности при предельных нагрузках. Кроме того, физические тренировки как универсальный адаптогенный фактор, благодаря эффектам перекрестной адаптации, способны повышать стресс-устойчивость организма и резистентность к неблагоприятным воздействиям внешней среды.

Однако все описанные эффекты достигаются лишь при условии рационального использования физических тренировок, т. е. в тех случаях, когда эти нагрузки не являются чрезмерными. Под чрезмерными нагрузками мы понимаем нагрузки, превышающие возможности организма. Такие нагрузки способны вызвать «изнашивание» механизмов адаптации и привести к нарушениям морфологии и функции отдельных органов и систем.

     При этом важно подчеркнуть, что чрезмерной для организма может оказаться нагрузка любой интенсивности, все зависит от функциональной готовности организма к ее выполнению. Иными словами, чрезмерной может оказаться как непривычно большая нагрузка, предложенная спортсмену, на соревнованиях, так и очень небольшая нагрузка (ходьба по лестнице, легкий бег утром и др.), выполненная человеком к ней не подготовленным. Такое понимание чрезмерности нагрузок обеспечивает универсальность подходов к решению проблем исследования и оценки физического состояния здоровых и толерантности к физическим нагрузкам больных людей. Один из ведущих специалистов в этой области В. Л. Карпман определял спортивную медицину как науку, «изучающую здоровье, физическое развитие и функциональные возможности организма в связи с воздействием занятий физкультурой и спортом». Такое понимание спортивной медицины практически объединяет ее со спортивной физиологией.

     Кроме того, имеется определенная специфика в вопросах допуска к физическим тренировкам и занятиям спортом лиц с различными врожденными аномалиями, оценки хода адаптационного процесса и выявления признаков дизадаптации сердечно-сосудистой системы, ранней диагностики, лечения и профилактики предпатологических состояний и патологических изменений, нередко возникающих при нерациональном использовании физических нагрузок.

     Несмотря на успехи, достигнутые в области спортивной кардиологии за последние годы и особенно в области физиологии и патофизиологии адаптации аппарата кровообращения к физическим нагрузкам, многие проблемы спортивной кардиологии остаются не решенными. К ним следует отнести:

-своевременную диагностику и  клиническую оценку аномалий  развития сердца и сосудов, особенно  существенную на этапе отбора  для занятий спортом и в  период становления спортивного  мастерства;

-разработку критериев оценки хода адаптации аппарата кровообращения к физическим нагрузкам и раннее распознавание нарушений адаптации;

- изучение патологических изменений  сердечно-сосудистой системы, развивающихся при нерациональном использовании физических нагрузок.

Последняя из названных проблем особенно актуальна из-за постоянно возрастающего объема и интенсивности нагрузок при занятиях спортом. Особую опасность представляет широко рекламируемая погоня за рекордами с призывами «преодолеть себя», за которые человеку приходится платить слишком дорого.

Понятие о спортивном сердце

     Еще в конце прошлого столетия врачи обратили внимание на особенности спортивного сердца и, прежде всего, на его увеличенные размеры. J. Henschen ввел термин «спортивное сердце», рассматривая его увеличение как свидетельство неблагоприятного воздействия спортивной тренировки на сердечно-сосудистую систему. Однако дальнейший опыт показал, что сердце спортсмена обладает способностью обеспечивать выполнение больших физических нагрузок, как правило, будучи совершенно здоровым, а само увеличение сердца-явление обратимое, и после прекращения систематических физических тренировок объем сердца постепенно уменьшается.

     Однако нередкие случаи внезапной смерти спортсменов во время или вскоре после тренировок или соревнований, которые привели к диалектическому пониманию проблемы и необходимости различать воздействие на сердце физических тренировок оздоровительного характера и тренировок, направленных на достижение высокого спортивного результата.

     Неудачно обозначенно в русском языке термин «физическая культура», который подразумевает физические нагрузки сравнительно небольшого объема и интенсивности, используемых в оздоровительных целях. Врачебный контроль, положительный психологический настрой, возможность строгой индивидуализации физических упражнений обеспечивают достаточную безопасность таких занятий и высокий оздоровительный эффект. С точки зрения воздействия на сердце подобные физические тренировки способствуют физиологическим адаптационным сдвигам, укладывающимся в рамки представлений о физиологическом спортивном сердцe.

     Все сказанное позволяет и сегодня признать правильным понимание термина «спортивное сердце», предложенное Г.Ф. Лангом, который писал, что его следует понимать двояко:

-как сердце более работоспособное, т. е. способное удовлетворять в  результате систематической тренировки  высокие требования, предъявляемые  ему при длительной и усиленной  физической работе;

-как сердце патологически измененное в результате чрезмерных напряжений спортивного характера.

     Иными словами, можно говорить о физиологическом и патологическом спортивном сердце. Физические и эмоциональные нагрузки включают в адаптационный процесс не только сердце, но и сосуды и нейрогуморальную систему регуляции. Поэтому правильнее было бы говорить не о спортивном сердце, а о спортивном аппарате кровообращения.

     Трудности дифференциальной диагностики между физиологическим и патологическим спортивным сердцем иногда крайне велики, поскольку морфологические изменения нарастают постепенно, исподволь, поначалу не снижая функциональных возможностей спортсмена.

Статические и динамические нагрузки

     Приступая к рассмотрению механизмов срочной адаптации сердца к физическим нагрузкам, следует подчеркнуть, что адаптация к двигательной деятельности должна рассматриваться как реакция целостного организма, в процессе которой на основе запроса исполнительных органов, в данном случае опорно-двигательного аппарата, происходит мобилизация функции аппаратов кровообращения и внешнего дыхания, обеспечивающая поглощение и транспорт кислорода к другим системам, в первую очередь к тем, которые выполняют интенсивную работу.

     Первоначально реакции адаптации на физическую нагрузку базируются на филогенетически сформированных готовых механизмах срочной адаптации к гиперфункции. Набор таких механизмов ограничен и предопределен характером гиперфункции. Коренное отличие адаптационных реакций сердца на физические нагрузки от компенсаторной гиперфункции сердца при пороках состоит в периодическом характере физических нагрузок, перемежающихся с достаточно длительными и регулируемыми периодами физиологического покоя, в то время как при компенсаторной гиперфункции, вызванной пороком сердца или другим патологическим состоянием сердца, гиперфункция постоянна.

     Именно периодичность физических нагрузок позволяет постепенно достичь существенного увеличения мощности системы кровообращения без развития патологических изменений. Вместе с тем необходимо подчеркнуть, что занятия современным спортом высоких достижений сопровождается предельным ростом объема и интенсивности тренировочных нагрузок. При неправильном построении тренировочного процесса спортивная тренировка в известной мере может приближаться к компенсаторной гиперфункции сердца, во всяком случае, опасность развития нарушения адаптации при таких нагрузках существенно возрастает.

     При изучении срочных адаптационных реакций аппарата кровообращения в ответ на физические нагрузки необходимо учитывать характер выполняемых упражнений. В физиологии движений принято различать два типа мышечных сокращений - динамические, или изотонические, и статические, или изометрические.

     Динамические упражнения характеризуются изменением длины мышц (сокращением) при неизменяющемся или мало изменяющемся их напряжении. Статические упражнения, напротив, сопровождаются изменением напряжения мышц без изменений или при малом изменении их длины. Выполнениие физических упражнений в чистом динамическом или чистом статическом режиме в спортивной и трудовой деятельности практически не встречается и, как правило, упражнения выполняются в смешанном, преимущественно динамическом (изотоническом) и статическом (изометрическом) режимах. Динамические нагрузки преобладают при тренировке выносливости и быстроты, статические при тренировке силы.

     Несмотря на то, что развитие выносливости и быстроты требует выполнения упражнений в динамическом режиме, различная направленность тренировочного процесса сопровождается формированием существенных различий в их вегетативном обеспечении.

     В путях адаптации аппарата кровообращения к повторяющимся нагрузкам того или иного характера имеются существенные различия. Если иметь в виду выполнение упражнений динамического или статического характера с вовлечением в работу больших групп мышц.

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, сколько вследствие 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 кислорода крови. С нарастанием состояния тренированности скорость кровотока замедляется.

     Огромную роль в повышении функции сердца придают улучшению капиллярного кровообращения и в 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.

     К особенностям физиологического спортивного сердца относится способность к увеличению минутного объема крови (МОК) при физической нагрузке, происходящему не столько за счёт учащения сердечных сокращений, сколько за счет увеличения ударного объема.

     Особое внимание уделяется повышению функциональной способности нейрогуморального, регулирующего кровоснабжение, аппарата. “Повышенная работоспособность симпатического отдела вегетативной нервной системы, - писал Г.Ф. Ланг, - имеет громадное значение для физиологической работоспособности человека и для работоспособности аппарата кровообращения.” Он высказал предположение, что “предел способности к спортивным достижениям определяется в значительной мере пределом функциональной симпатико-адреналовой системы.”

     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 ее величину.

     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.