Реферат: Изменение частоты сердечных сокращений и артериального давления при работах разной мощности

Санкт-ПетербургскаяГосударственнаяАкадемия физическойкультуры им.П.Ф. Лесгафта

кафедрамассовойфизическо-оздоровительнойработы и туризма

КУРСОВАЯРАБОТА

Тема:«Изменениечастоты сердечныхсокращенийи артериальногодавления приработе разноймощности».

Исполнитель: Наумов Андрей

Иванович

IVкурс, группа2

факультетмассовой физическо-

оздоровительнойработы

итуризма

Научныйруководитель: Трофимова М.П.

Защищена

Дата«_____»___________2000 год

Наоценку______________

Зав.кафедрой__________(подпись)

НижнийНовгород

2000 год

ПЛАН

Введение…………………………………………………………………………………………………………………………3

Часть1. Зависимостьпроизводительностисердца отинтенсивноститрудовогопроцесса………………………………………………………4

Часть2. Изменениеартериальногодавления приработах разноймощности………………………………………………………………………………………………………16

Часть3. Электрокардиографическиепоказателиу конькобежцеви гимнастовпри разныхуровнях физическойнагрузки………………………………………………….…………………………………………………………………21

Заключение……………………………………………………………………………………………………………………23

Списокиспользованнойлитературы…………………………………………………………25

Приложения……………………………………………………………………………………………………………………26

ВВЕДЕНИЕ

Темамоей курсовойработы – «Изменениечастоты сердечныхсокращенийи артериальногодавления приработах разноймощности».Исследованияв данной областиособенно актуальныв условияхсовременногоразвития спортаи туризма.Коммерциализацияспортивнойсферы зачастуюнеблагоприятноотражаетсяна здоровьеспортсменов, вынуждая их«работать наизнос». Предстоитопределитьбарьер, разделяющийсферы нагрузкии перегрузкии одним из факторов, играющий рольпри этом разделенииявляется частотасердечныхколебаний ипоказательартериальногодавления.

Курсоваяработа логическиразделена натри главы. Впервой главерассматриваетсязависимостьпроизводительностисердца отинтенсивноститруда. Перваяглава – основополагающая; в ней приводятсяконкретныеданные поисследованиямспортивныхколлективов.Вторая главапосвященаизменениямартериальногодавления приработах разноймощности. Третьяглава являетсяспециально-практическойи в ней приводятсяданные оценкиэлектрокардиографическихизменений уотдельных группспортсменов(конькобежцеви гимнастов).

Длянаписаниякурсовой работыя использоваллитературупо курсам «Спортивнаямедицина»,«Физиология»и «Кардиология».Взаимосвязьэтих предметовобъясняетсявыбранной мноютемой. Особеннохотелось бывыделить сборникН.Н. Асафовой«Состояниевегетативныхфункций прифизическойработе и работоспособностьчеловека», сборник «Функциональныеизменения ворганизме примышечнойдеятельности», изданный в 1987г. в Алма-Ате, а также книгуМеркуловойР.А., ХрущеваС.В., ХельбинаВ.Н. «Возрастнаякардиогемодинамикау спортсменов».Эти изданияпослужилиглавной практическойбазой работы.

Часть1. Зависимостьпроизводительностисердца отинтенсивноститрудовогопроцесса.

С увеличениеммощности выполняемойработы увеличиваетсяпроизводительностьсердца. Особыйинтерес представляютмеханизмы, обеспечивающиеэто увеличение.Как выяснилось, у нетренированныхспортсменовс различнойфизическойподготовленностью, различноговозраста особуюроль в нарастанииминутногообъема кровообращенияпри мышечнойработе повышающейсямощности играетсистолическийобъем крови.Ниже приведенатаблица, характеризующаязависимостьпоказателейкардиогемодинамикиу нетренированных(1) и тренированных(2) подростков13-16 лет от мощностимышечной работы(N)1

Показатель

Тренированность

Уровень регрессии Частота сердечных сокращений, уд/мин

1

2

0,102N+87 (1)

0.08N+86 (2)

Систолических объем крови, мл

1

2

0.035N+60.5 (3)

0.04N+65.5 (4)

Минутный объем крови, л/мин

1

2

0.012 N+4.8 (5)

0.012 N+4.8

Длительность периода изгнания, м/с

1

2

209-0.12N (6)

209-0.099 (7)

Скорость сердечного сброса, мл/с

1

2

0.68N+210 (8)

0.68N+210

Показателикардиогемодинами, кроме систолическогообъема крови, при мышечнойработе повышающейсямощности изменяютсяв линейнойзависимостиот мощностивыполняемоймышечной нагрузки.Такая взаимосвязьизучаемыхпоказателейпозволяетрассчитатьих значениев широком диапазонемощностей.Сравненияуравнения 1 сподобнымиуравнениямиу нетренированныхдетей и подростков, показало, чтоу нетренированныхмальчиков 11-12лет приростчастоты сердечныхсокращенийна каждые 100 кгм/минмощности составляет13,3 уд/мин, в то жевремя у подростков13-16 лет – 10,2 уд/мин.Иными словами, у наблюдаемыхподростков, частота сердцебиенийнарастаетмедленнее, чему мальчиков11-12 лет (в изучаемомдиапазонемощностей). Этоможно объяснитьболее высокимифункциональнымивозможностямиаппаратакровообращенияподростков13-16 лет, физическаяработоспособностькоторых почтив 1,5 раза превышаетработоспособность детей 11-12 лет.«Систематическиезанятия спортомприводят кэкономизациисердечнойдеятельности, что выражаетсяпрежде всегов снижениичастоты сердечныхколебаний».2Во всем диапазонеприменявшихсянагрузок частотасердечныхсокращенийу юных спортсменовна 10-20 уд/мин ниже, чем у нетренированныхсверстников.

Знаячастоту сердечныхсокращенийи подставивзначения вуказанные вышеуравнения, можно рассчитатьмощность выполняемойфизическойнагрузки. Например, пр частотесердечныхсокращений120 уд/мин у подростков13-16 лет мощностьнагрузки будетравна:

120 = 0,102 N+ 87

N = 323кгм\мин

Привыполнениивозрастающейфизическойнагрузкисистолическийобъем кровиу 13-16 летнихнетренированныхподростковимеет линейнуюзависимостьвплоть до нагрузки700 кгм/мин, а утренированныхсверстников– до 850 кгм/мин.Максимальнаявеличинасистолическогообъема кровисоставила унетренированных84 мл, у тренированных100 мл, а частотасердечныхсокращенийу всех подростковбыла практическиодинаковой(158, 154 уд/мин).

Унетренированныхподростковмаксимальнаявеличинасистолическогообъема кровипри даннойнагрузкеувеличиваетсяв 1,5-1,75 раза посравнению сданными покоя, зарегистрированнымив положениисидя. С нарастаниемфизическойнагрузки учетверти изних отмечаетсяснижение, учетверти –прирост, а уполовины –стабилизациясистолическогообъема крови.Несмотря наразницу в значенияхсистолическогообъема кровиу нетренированныхи тренированныхподростковповышениеминутногообъема кровиуже при нагрузкеумеренноймощности происходитменее экономично, чем у тренированныхспортсменов.Отмечаютсянезначительныеразличия (всреднем 0,015) вдлительностипериода изгнаниякрови из левогожелудочка уюных спортсменови их нетренированныхсверстников, что обусловленонеодинаковойчастотой сердечныхсокращений.

Отмечаютсянекоторыеособенностикардиогемодинамикипри выполнениимышечной работыразличноймощности у юныхспортсменовв связи с различнымхарактеромспортивныхтренировок.«Наблюдаемдве большиегруппы подростков: борцов и пловцов.Разница в абсолютныхзначенияхминутногообъема кровиу подростковдвух группнивелироваласьпри расчетеотносительногопоказателя– сердечногоиндекса – величиныминутногообъема крови, отнесеннойна 1 мІ поверхноститела. Это объясняется, таким образом, только различиямив антропометрическихданных подростков».3

Приизучении характераадаптациикардиогемодинамикиподростков, тренирующихсяпреимущественнона выносливость(плавание) илиразвитиескоростно-силовыхкачеств, отмечаютсяразличия встепени изменениясистолическогообъема кровипри выполнениимышечной работывозрастающеймощности – от300 до 1000 мг/мин.Мощность мышечнойработы, прикоторой наступаетмаксимилизациясистолическогообъема кровиу подростков, растет с повышениемвыносливости.Так, у юных борцовона лишь на 50кгм/мин выше, чем у нетренированныхсверстникови составляет750 кгм/мин, в товремя как упловцов максимумсистолическогообъема кровиотмечаетсяпри 900 кгм/мин.У них зарегистрированыи более высокиепоказателискорости сердечноговыброса. Этаразница составляетв среднем 80-120мл/с, хотя длительностьизгнания кровииз левого желудочкау подростковс разной степеньювыносливостиоказаласьодинаковой.Можно подумать, что полученныевеличины скоростисердечноговыброса у этихподростковпри работеравной мощностиотражают неодинаковыйуровень ихфункциональныхвозможностей.Специфическиеизмененияпоказателейгемодинамикиу подростков, тренирующихсяпреимущественнона выносливостьили развитиескоростно-силовыхкачеств, свидетельствуюто наличии разныхпутей адаптациисистемы кровообращения.Оптимизациякровообращенияпри непредельныхнагрузках уподростковс ростом выносливостиосуществляетсяпутем реципрокностивзаимоотношениймежду частотойсердечныхсокращенийи величинойсистолическогообъема крови.

Возрастнаяадаптациясердечно-сосудистойсистемы к мышечнойнагрузке изученаеще недостаточнополно, особенноу подростков-спортсменов13-16 лет.

Согласнообщепризнаннымданным, средниевеличины минутногообъема кровиу спортсменов15-16 лет лишьнезначительно(на 0,5-1,5 л/мин) ниже, чем у взрослых.Использованиеотносительногопоказателяпозволилоподтвердитьту точку зрения, что эти измененияимеют скорееморфологическую, чем функциональнуюприроду, таккак обусловленыразличиямив тотальныхразмерах телаподростков.Систолическийобъем кровимаксимизируетсяпри мощностивыполняемойработы 650 кгм/мину 13-летних подростков,750 кгм/мин у 14-летних,850 кгм/мин у 15-летних,950 кгм/мин у 16-летних.Частота сердечныхсокращенийснижается накаждые 100 кгм/минс 11,3 уд/мин у 13-летнихдо 8,1 уд/мин у16-летних спортсменов.Однако приразработкестандартовосновныхфизиологическихпоказателейдля детей иподростков, занимающихсяспортом, кромепаспортногоцелесообразноучитывать ибиологическийвозраст.

Известно, что «… происходящаяв период половогосозреванияперестройкафункционированияэндокридногоаппарата оказываетзначительноевлияние насостояниесердечно-сосудистойсистемы, изменяяхарактерприспособительныхмеханизмови адаптивныхреакций в ответна мышечнуюнагрузку. Так, частота сердечныхсокращенийу юных спортсменовнаходится вобратной зависимостиот степени ихиндивидуальногополового созревания.Систолическийобъем кровиувеличиваетсяпо мере возрастаниямощности мышечнойработы. Этонаиболее выраженоу подростков-акселератов, у ретардантовменее существенно».4

Привыполненииинтенсивноймышечной работыодинаковоймощности значенияминутногообъема кровиу спортсменов-акселератовоказались вышесоответствующихпоказателейу их сверстников-ретардантов, причем нарастаниепроисходилобольше за счетсистолическогообъема крови.Частота сердечныхсокращенийу акселератовимела тенденциюк менее выраженномуросту, вероятноза счет болеерациональнойприспособительнойреакции аппаратакровообращенияк мышечнойработе. Мощностьпри которойсистолическийобъем кровидостигаетмаксимума, прямо пропорциональнаполовой зрелости.

Такимобразом, адаптационныереакции аппаратакровообращенияу юных спортсменовпри выполнениимышечной работызависят и отих биологическоговозраста. Причемнекоторыеразличия вадаптационныхреакциях обусловлены, по-видимому, функциональнымипричинами, аминутный иотчасти систолическийобъем кровизависят отморфологическихособенностейорганизма юныхспортсменовс разной степеньюполового созревания.К морфологическимособенностямотносятся, прежде всего, размеры телаподростков.Так, при работеодинаковоймощности частотасердцебиенийу акселератовменьше на 8-15уд/мин, систолическийобъем – на 15-20 мл, минутный объемкрови – на 1-1,5л/мин, скоростьсердечноговыброса – на100-120 мл/с. Сердечныйи ударный индексы, длительностьпериода изгнаниякрови из сердцаоказалисьприблизительноодинаковыми.Мощность нагрузкипри которойсистолическийобъем кровидостигал максимумаразличаласьна 200 кгм/мин.

Проведеноисследованиедвух группспортсменов.Они выполнялинагрузку повышающейсямощности вдиапазоне от500 до 2000 кгм/мин.Физическаяработоспособность, рассчитаннаяпо формуле В.Л.Карпмана, составилау спортсменовпервой группы1481 кгм/мин, у второй– 1964 кгм/мин. Приведенныев приложении1 данные показывают, что с повышениеммощности выполняемойработы происходитотчетливоеувеличениеминутногообъема крови.При мышечнойработе умеренноймощности величинаминутногообъема кровипо сравнениюсо значениемв покое утраивается.При дальнейшемповышениимощности мышечнойработы отмечаетсяпоследовательноеувеличениезначений минутногообъема крови.Взаимосвязьмежду мощностьювыполняемойработы (от 500 до1700 кгм/мин) и величинойминутногообъема кровиможет бытьпредставленакак линейная.Она существенноне зависит отфизическойподготовленностии выражаетсяуравнением:

Q = 0,014 N+ 5,0 ,

где Q– минутныйобъем крови(л/мин); N –мощность мышечнойработы (кгм/мин).

Максимальнаяиндивидуальнаявеличина минутногообъема кровисреди спортсменовпервой группыбыла зарегистрированау борца, мастераспорта (возраст22 года, массатела 72 кг, рост172 см), и составила34,06 л/мин. Величиныминутногообъема крови, превышающие30 л/мин былизарегистрированыеще у двухспортсменов.Среднее значениеминутногообъема крови, полученноенами при мощностиработы 1500 кгм/мин,- 25,88 л/мин – былоблизко к среднимданным. У спортсменоввторой группыпри мышечнойработе мощностью2000 кгм/мин, значенияминутногообъема кровибыли в тех жепределах 23,6-31,4л/мин. Средняявеличина приэтом составила28,9 л/мин. С повышениеммощности выполняемойработы увеличиваетсяпродукция СО2.Так, выделениеуглекислотыпри работе 2000кгм/мин составляетв среднем 4208,8л/мин, а максимальноеиндивидуальноезначение –4582,5 мл/мин.

Коснемсяизмененияартериальногодавления. «Согласнообщепризнаннымданным, приповышениимощности выполняемойработы нарастаниевеноартериальнойразницы происходитдвумя путями: повышениемнапряженияCO2 вартериальнойкрови наблюдалосьнами не всегда».5У спортсменов, выполняющихнагрузки мощностью600 и 1300 кгм/мин, наблюдалсянезначительныйрост концентрацииCO2 вартериальнойкрови. Такимобразом, привыполнениинагрузок повышающейсямощности изменениянапряженияCO2 вартериальнойкрови не всегданосят однотипныйхарактер. НапряженияCO2 вартериальнойкрови снижаетсяс 61% случаев приповышениимощности выполняемойработы с 600 до1300 кгм/мин и 53,3%случаев – приповышениимощности с 1000до 1500 кгм/мин.Таким образом, у большинстваобследованныхспортсменовконцентрацияCO2 вартериальнойкрови снижаласьпри повышениимощности выполняемойнагрузки. Нарядус этим возрослонапряжениеCO2 в смешаннойвенозной крови.Если в условияхпокоя напряжениеуглекислогогаза составляло49,8 мм рт.ст., топри работе500-600 кгм/мин – 63-64,3мм рт.ст. Максимальноенапряжениеуглекислогогаза в смешаннойвенозной кровибыло полученоу двух спортсменов: футболистапервого разрядаи конькобежца-перворазрядникапри выполненииработы мощностью1500 кгм/мин (оносоставило 84,7мм рт.ст.).

Следовательно, с повышениеммощности выполняемойработы у взрослыхспортсменовпроисходитзначительноенарастаниенапряжениеуглекислогогаза в смешаннойвенозной крови.Снижение напряженияуглекислогогаза в артериальнойкрови наблюдаетсяу большинстваобследуемых: в покое 67,1 газана 1 л крови, приработе 500 и 600 кгм/мин– 91 и 103,4 мл газана 1 л крови. Сповышениеммощности выполняемойработы происходитдальнейшийрост значенийвеноартериальнойразницы.

По меренарастанияминутногообъема кровивозрастаети частота сердечныхсокращений.Несколько инойи более сложныйхарактер имеютизменениясистолическогообъема крови(см. Приложение2). При легкоймышечной работемощностью500-600 кгм/мин отмечаетсясущественноеего увеличение, то есть нарастаниеминутногообъема кровив этих условияхпроисходиткак за счетучащения сердечныхсокращений, так и за счетувеличениясистолическогообъема крови.С повышениемже мощностивыполняемойработы до 1000кгм/мин и больше, изменениясистолическогообъема кровистановятсянезначительными.При увеличениимощности выполняемойработы от 1000 до1500 кгм/мин и от1300 до 2000 кгм/минразница междусредними величинамисистолическогообъема кровинезначительна.

Прианализе индивидуальныхданных6оказалось, чтов большинствеслучаев имеетсяименно такаязависимостьсистолическогообъема кровиот мощностивыполняемойработы. У четырехспортсменовпервой группывеличинасистолическогообъема кровипри работе 1300и 1500 кгм/мин относительноуменьшаласьпо сравнениюсо значениями, зарегистрированнымипри предыдущеймощности работе, причем у 2 спортсменовэто компенсировалосьучащениемсердечныхсокращенийдо 200 и 207 уд/мин.В то же времяу двух спортсменоввторой группы, наоборот, отмеченопостепеннойнарастаниесистолическогообъема кровипо мере увеличениямощности мышечнойработы. Так, например, максимальноезначениесистолическогообъема кровиу одного из нихдостигло 191,2 млпри работемощностью 2000кгм/мин. У 2 другихспортсменовэтой группыотмечалосьснижениесистолическогообъема кровипри выполненииработы той жемощности.

Полученныеданные показывают, что у взрослыхспортсменовсистолическийобъем кровине принимаетсущественногоучастия вадаптационнойрегуляциивеличины минутногообъема кровипри интенсивноймышечной работе.

Приработе малыхмощностей(500-600 кгм/мин) сократимостьмиокарда неповышаетсядо максимальныхзначений. «Кэтому времениеще сохраняютсявозможностидля более полногоисследованиярезидуальногообъема крови, и, следовательно, дальнейшегоувеличениясистолическогообъема крови.Во время жеработы большойи субмаксимальноймощностейконтрактильностьмиокарда становитьсямаксимальной, следовательнообеспечиваетсяполное использованиерезидуальногообъема кровии достигаетсямаксимальныйсистолическийобъем крови».7

В связис увеличивающимсясердечнымвыбросом, вызваннымфизическойнагрузкой, возникаетнеобходимостьболее быстрогоопорожнениясердца. В серииисследований, проведенныхв лабораторииспортивнойкардиологиибыло показано, что при мышечнойработе возрастающеймощности длительностьпериода изгнаниякрови из левогожелудочкауменьшиласьдостаточносущественно.Это должно былобы неблагоприятносказаться напроизводительностисердца, еслибы при физическойнагрузке неначали функционироватьспециальныекомпенсирующиемеханизмы.Показателемих активностиявляется увеличениескорости сердечноговыброса.

По мереукорочениядлительностипериода изгнанияпропорциональномощности выполняемойнагрузки растети скоростьсердечноговыброса, достигаянаибольшейвеличины приработе 1500 и 2000 кгм/мин.Если в состояниипокоя скоростьсердечноговыброса колебаласьв пределах120,4-435 мл/с, то максимальноеее значениево время мышечнойработы составило1520 мл/с. Такоезначениезарегистрированоу мастера спортапо классическойборьбе, 20 лет, имеющего имаксимальныезначения минутногои систолическогообъема крови.

В среднемпри субмаксимальноймышечной работемощностью 2000кгм/мин сердечныйвыброс ускоряетсяв 4,4 раза по сравнениюс данными полученнымив покое. Значительноеувеличениеэтого параметраобъясняетсякак укорочениемпериода изгнания, так и увеличениемсистолическогообъема кровии служит объективнымпоказателемроста инотропизмамиокарда прифизическойнагрузке.

Другиммеханизмом, компенсирующимукорочениепериода изгнанияявляется ускорениекровотока.Линейная скоростькровотока впокое находиласьв пределах от53,1 до 153,2 см/с. С повышениеммощности выполняемойработы онапрогрессивновозрастает, достигая приработе 2000 кгм/минзначений 503 см/с(десятиборецпервого разряда,17 лет).

Донастоящеговремени остаетсяневыясненным, приводит лиувеличениескорости сердечноговыброса и объемасердечноговыброса примышечной работек соответствующемуувеличениюкинетическойэнергии потокакрови в аортальнойкомпрессионнойкамере. Делов том, что в условияхпокоя почтився внешняяработа сердечногосокращениязатрачивается на расширениестенок аортальнойкомпрессионнойкамеры и лишьнезначительнаячасть этойработы непосредственнозатрачиваетсяна продвижениестолба кровипо артериямво все систолы.Это наиболееэкономная формарасходованияэнергии сокращениямиокарда. Однакоона не вполнеэффективнадля многократногоускоренияциркуляциикрови во времямышечной работы.По мере нарастаниямощности выполняемойработы прогрессивноувеличиваетсякинетическаяэнергия сердечноговыброса. Есливо время работымалых мощностей(500-600 кгм/мин) кинетическаяэнергия повышаетсяболее чем в 9раз, то при работе2000 кгм/мин – ужев 58 раз по сравнениюс величинойв покое. Максимальноезначение составило2,16 Дж.

Этиданные со всейочевидностьюсвидетельствуюто том, что примышечной работесущественноизменяетсяхарактер расходованиясердечногосокращения.Значительнаячасть этойэнергии начинаетрасходоватьсянепосредственнона продвижениекрови уже вовремя систолы.Можно подумать, что увеличениекинетическойэнергии сердечноговыброса являетсяважнейшиммеханизмом, обеспечивающимвысокую скоростькровотока вовремя мышечнойработы и, следовательноскорость транспортакислорода иуглекислоты.

«Известно, что в естественныхусловияхтренировочныхзанятий выполняемаяработа (ходьба, бег, плавание)преимущественноумеренноймощности, поэтомупредставляетбольшой интересизучение рядакардиогемодинамическихпоказателейв лабораторныхусловиях привыполнениимышечной работыумеренноймощности. Этопозволяетпроследитьистинныекардиогемодинамическиереакции у взрослыхспортсменови выявить особенностиадаптациикровообращенияу лиц разныхспортивныхспециализацийна одну и ту женагрузку, равную1000 кгм/мин».8Однако, в видуограниченностиобъема курсовойработы заключимчто, при однойи той же мышечнойработе сердцехорошо тренированногоспортсмена более экономнорасходуетэнергию повыбросу крови, следовательнопроизводительностьсердца у негониже.

--PAGE_BREAK--

Часть2. Изменениеартериальногодавления приработах разноймощности.

Всосудистомрусле при физическойнагрузке происходитперераспределениекровотока междуразличнымибассейнами.При динамическойработе кровотокв сокращающихсямышцах увеличиваетсяпочти в 30 раз, почти в 4 разавозрастаеткоронарныйкровоток. Количествопритекающейкрови в мозгменяетсянезначительно.В то же времяуменьшаетсяприток кровик органамжелудочно-кишечноготракта и почкам.В крови кровотоквозрастаетпри легких иснижается притяжелых нагрузках.

В кровеносныхсосудах работающихмышц решающуюроль начинаютиграть процессысаморегуляции, вызывающие, так называемую«рабочую гиперемию».Считается, чтоее происхождениесвязано какс действиемхимическихфакторов: накоплениемпродуктовметаболизма, повышениемнапряженияуглекислогогаза и снижениемнапряжениякислорода, закислениемкрови и лимфы, так и с гистомеханическимипроцессами, то есть с реакциямигистологическихэлементоввнутримышечныхартериальныхсосудов намеханическиефакторы микро-и макродеформации, возникающиепри изменениискорости кровотокаи сокращениипоперечнополосатыхмышщ. В результатеэтизх местныхизмененийпроисходитдилятациясосудов ипереполнениеих кровью –состояниегиперемии.

Центральныемеханизмырегуляциисосудистоготонуса, напротив, направленыпреимущественнона повышениесосудистоготонуса. «Подвлиянием физическойработы происходитувеличениежесткостистенок магистральныхартерий, уменьшениекровотока внеработающихмышцах, усилениетонуса венозныхсосудов».9

В усилениимышечногокровотокарешающее значениеимеет именноритмичностьсокращенияскелетных мышц, наблюдающеесяпри динамическойработе. Пристатическойработе, когдасосуды сокращающихсямышц сдавлены, а в неработающихорганах сужены, наблюдаетсярост общегопериферическогосопротивлениясосудов (ПСС), в то время какпри динамическойработе ПССснижается.

Сокращающиесяскелетные мышцысами могутвызвать выраженныегемодинамическиеэффекты, которыеполучили название«мышечногонасоса» и«периферического»или «внутримышечногосердца». Усилениюкровотока пр этом способствуетповышениевнутрисосудистогодавления всдавливаемыхмышцами сосудах(до 200 мм рт.ст.) ианатомическиеособенностивен, расположенныхв конечностях, карманообразныевыросты которыхобеспечиваютодносторонностьпродвижениякрови к сердцу.

Феномены«внутримышечногосердца» и «мышечногоили венозногонасоса» отличаютсяпо природе. Воснове действий«венознойпомпы» лежитувеличениекровотока присдавливаниивен между мышцамиили между мышцамии костью. Этотмеханизм действуеттолько приритмическихмышечных сокращениях, в то время как,«внутримышечноесердце» обеспечиваетпродвижениекрови и приритмическихи при статическихмышечных сокращениях.В целом можнозаметить, чтоспособностьскелетных мышцнаравне с сердцемучаствоватьв гемодинамическихэффектах, очевиднолежит в основеблагоприятногодействия мышечныхнагрузок нафункции сердечно-сосудистойсистемы.

Сердечныеи сосудистыереакции нафизическуюнагрузку находятотражение визмененииинтегративныхпоказателейкровооращения: минутногообъема кровообращенияи кровяногодавления.

Системноеартериальноедавление подвлиянием физическойработы повышается.Пр этом систолическоеартериальноедавление растетдо 130-250 мм рт. ст., а диастолическоеартериальноедавление – до78-100 мм рт. ст. (в случаесубмаксимальныхфизическихнагрузок). Среднеедавление достигает99-167 мм рт. ст. Статическиенагрузки вызываютболее значительныйрост диастолическогоартериальногодавления.

Суммарныйпоказательинтенсивностикровообращения– минутныйобъем – по сравнениюс состояниемпокоя (около5 л/мин) возрастаетдо 25 л/мин, а ухорошо тренированныхлюдей можетдостигать даже30-40 л крови в минуту.Несмотря назначительностьэтого прироста, он все же уступаетмасштабамсдвигов в дыхательнойсистеме.

Пристатическойработе или жене происходитизменения МОК, или же происходитнезначительноеего увеличение.При этом такжепрактическине увеличиваетсяпотреблениекислорода, апосле окончаниястатическойнагрузки –резко растетвместе с увеличениемМОК. Это явление, описанное в20-х гг., получилоназвание «феноменЛингарда», поимени описавшегоего автора.Последующиеисследованияэтого явленияпоказали, чтосразу же послеконца статическойработы МОКкратковременноуменьшается, по видимому, за счет увеличенияемкости кровяногорусла, сдавливавшегосямышцами и уменьшениявенозноговозврата.

А.Н.Меделяновскийпредложилкачественноновый методисследованиявлияния работразличноймощности наизменениеартериальногодавления. Доэтого временивсе методыосновывалисьна оценке физическойработоспособностина основанииисследованияодного или двухфизиологическихпоказателей.А.Н. Меделяновскийотметил – «…бесспорно, чтотакая сложноорганизованнаябиологическаясистема какорганизм человекаобладает целымрядом адаптацийк физическойнагрузке, которыеу разных лицмогут бытьразвиты в различнойстепени и остаютсянеучтеннымипри одноплановойоценке состояниячеловека».10В основе методаА.Н. Меделяновскоголежат представленияакадемика П.К.Анохина оборганизме, каксаморегулирующейсяиерархиифункциональныхсистем, полезнымприспособительнымрезультатомкоторой являетсяподдержаниефоновых физиологическихпоказателейна уровне, адекватномобменным потребностяморганизма, ипредставленияо явлении оптимумав физиологическихпроцессах. Так, например, улюдей со сниженнымифункциональнымивозможностямисердца эффективностьфункционированиясистемы обеспечиваетсяусилениемфункционированияорганов дыханияи снижениемпериферическогосопротивлениясосудов. Поэтомудля характеристикиэффективностисистемы предлагаетсяиспользоватьсинтетическийпоказатель, основанныйна произведенииминутногообъема дыхания(МОД), минутногообъема кровообращения(МОК) и периферическогосопротивлениясосудов (ПСС).Учитывая, чтовеличина МОКможет бытьвыражена черезпоказателисердечноговыброса (СВ) ичастоты сердечныхсокращений(ЧС), а ПСС – черезвеличинуартериальногодавления (АД), это выражениеможет бытьпреобразованов ряд других.В частностипредложеныследующиерасчетныепоказатели:

ИПЭ= VO2/ АДср, где

ИПЭ –интегральныйпоказательэффективностисистемы, а

VO2определяетсяпо содержаниюкислорода ввыдыхаемомвоздухе. Знаяэти два показателяможно вывестииз формулывеличину среднегоартериальногодавления призаданном уровнеинтегральногопоказателяэффективностисистемы и потреблениякислорода:

АДср= VO2 /ИПЭ

Существуети другая формула, определяющаяинтегральныйпоказательсистемы черезобъем кислородав выдыхаемомвоздухе, среднееартериальноедавление, минутныйобъем кровообращения, периферическоесопротивлениесосудов и минутныйобъем дыхания.Формула выглядитследующимобразом:

ИПС = VO2 (АДср МОК ПСС)/ МОД

Следуетотметить, чтопри оптимальномуровне работысистемы показательИПС имеет минимальноезначение.

Итак, методикаиспользованиясистемно-количественногоанализа работоспособностизаключаетсяв следующем: у испытуемыхрегистрируютследующиепараметры: артериальноедавление, содержаниекислорода ввыдыхаемомвоздухе, а приналичии техническойвозможноститакже реоплетизмограмму, ЭКГ, пневмограмму, с помощью которыхможно зарегистрироватьМОД, ЧСС, СВ, ЧД(частоту дыхания).Испытуемомупредлагаютвыполнитьтестовые нагрузки(2 тестовые нагрузкис продолжительностьюпо 5 минут илинепрерывновозрастающуюнагрузку спродолжительностьюкаждой ступенимощности по3 мин. Высотуступени предлагаетсяустановитьравной 3,1 Вт/кгмассы тела. Прикаждом новомуровне нагрузкирассчитываетсявеличина ИПЭ.

Первоначальновеличина показателяуменьшаетсяи удерживаетсянекоторое времяна постоянномуровне (см.Приложение3). Величину нагрузки(в Вт), при которойИПЭ достигаетминимальногозначения исчитают критериемфизическойработоспособности.

Часть3. Электрокардиографическиепоказателиу конькобежцеви гимнастовпри разныхуровнях физическойнагрузки.

«Электрокардиографическиеисследованияприобреливсеобщее признаниеи стали обязательнымив комплекснойметодике врачебногоконтроля заспортсменами.Однако в оценкеряде электрокардиографическихизменений успортсменовесть спорныемоменты: одниисследователиотклоненияот клиническихнормативовсчитают вариантомнормы, другиеотносят к числупредпатологическихи патологическихизменений».11Обобщая результатыэлектрокардиографическихисследованийна нагрузку, следует сказать, что наиболееблагоприятнаяреакция отмечаласьу юных спортсменовбез каких-либоЭКГ измененийв покое. Физиологическаяреакция нанагрузочноетестированиенаблюдаласьу юных конькобежцевс такими отклонениямиот клиническихнормативов, как разбросдлительностимежсистолическихинтерваловсвыше 0,30 сек., синусоваябракардия, миграция водителясуправентрикулярногоритма, частичнаяблокада правойножки пучкаГиса, отрицательныезубцы Т и двухфазныеR в правыхгрудных отведениях, постоянныевысокие зубцыТ в грудныхотведенияхсо сглаженностьюразличий ввысоте приотсутствиидругих ЭКГотклонений.

В.К.Тулаев в своейстатье сетуетна то, что «большинствоавторов висследованияхна гимнастахприменялиэлектрокардиографическуюметодику восновном длявыявленияфизиологическихи патологическихизменений всердце, в товремя как работ, где использовалибы показателиЭКГ для определениятренированностии влияние физическихнагрузок наизменениечастоты сердечныхсокращенийи артериальногодавления, мыне нашли».12Проведенныйанализ ЭКГпоказал, чтов покое изучаемыевеличины угимнастов 15-16лет разнойквалификациисущественноне отличались, внутрисердечноепроведениеи электрическаядиастола вобеих группахнезначительноувеличиласьпосле статическойпробы. Крометого, в группев группе с высокойтренированностьюотмечалисьнесколькобольшие величинысердечнойсистолы идлительностисердечногоцикла, а у гимнастовс низкой тренированностьюнаблюдалосьнебольшоеувеличениевременипредсреднежелудочковогопроведения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, влияние физическойнагрузки четкопрослеживаетсякак в измененияхсистемныхпоказателей, так и в региональныхпроцессахкровообращения.Основныминаправлениямисдвигов центральнойгемодинамикиявляется повышениеартериальногодавления, увеличениеминутногообъема кровотока, снижениепериферическогосопротивлениясосудов, возрастаниечастоты сердечныхсокращенийи величиныударного объемасердца (сердечныйвыброс). Однакохарактер выполняемойработы сильновлияет на какна интенсивностьэтих сдвигов, так и на состояниеотдельныхпоказателей.

Влияниефизическойнагрузки надеятельностьсердца, преждевсего выражается, в увеличениичастоты сердченыхсокращений.Изменяетсятакже сокращениесердечноймышцы: происходитукорочениевсех фаз сердечногоцикла, возрастаетэнергия мышечногосокращения.В результатеэтих перестроекувеличиваетсяобъем выбрасываемойсердцем кровиза один цикли за минуту.Так, с 70 мл кровив покое сердечныйвыброс возрастетдо 150-200 мл прифизическойнагрузке.

Основныммеханизмомактивизациичастоты сердечныхсокращенийпри физическойработе, считаютснижение тонусаблуждающихнервов и увеличениесимпатическихвлияний насердце. Интересноотметить, чтоснижение вагусноготонуса происходитнесмотря наповышениеартериальногодавления вмагистральныхсосудах и, следовательно, усиление потокаафферентныхсигналов отбаррорецепторов.По-видимому, во время работыпроисходитпоявлениеобуздывающихрефлекторныхвоздействийэтих сосудистыхрефлексогенныхзон.

Увеличениюсократимостисердца и возрастаниюсердечноговыброса кромецентральныхнейрогенныхвлияний содействуеттакже увеличениеобъема притекающейвенозной крови.

Списокиспользованнойлитературы.

Арчнин Н.И., Недвецкая Г.И. Внутримышечное периферическое сердце. – Минск,1974.

Асафова Н.Н. Состояние вегетативных функций при физической работе и работоспособность человека. – Горький,1989.

Виноградов М.И. Физиология трудовых процессов. – М.,1966.

Карпман В.Л., Белоцерковский З.Б., Гудкова И.А. Тестирование в спортивной медицине. – М.,1988.

Меделяновский А.Н. Системно-количесвенный анализ работоспособности. – М.,1980.

Мустафина Т.К., Кнорр В.И., Дунаева З.К., Кудрина Н.И. К вопросу оценки некоторых электорокардиографических изменений у юных конькобежцев. // Функциональные изменения в организме при мышечной деятельности. – Алма-Ата,1987.

Решетюк А.Л. Физиологический аспект ускорения. // ЭКО,1988. — № 6.

Тулаев В.К. Электрокардиографические показатели в соревновательном периоде у гимнастов (15-16 лет). // Функциональные изменения в организме при мышечной деятельности. – Алма-Ата,1987.

Фарфель В.С. Управление движениями в спорте. – М.,1975.

Физиология кровообращения. Регуляция кровообращения. – Л,1986.

Приложение1

Изменениеминутногообъема крови(Q), систолическогообъема (Qs) ичастоты сердечныхсокращений(f) при увеличениимышечной работы(N)

/>

Приложение3.

ДинамикаИПЭ у юныхфутболистов

/>