спортивне серце
Вже давно лікарями було помічено, що стан серцево-судинної системи спортсменів відрізняється від такої в осіб, які не займаються спортом. Перш за все на себе звертало увагу зниження частоти серцевих скорочень у спортсменів, цей факт довгий час вважався ознакою високої функціональної здатності. В даний час ця обставина не оцінюється так однозначно, сучасні досягнення спортивної кардіології дозволяють більш глибоко зрозуміти зміни серця і судин у спортсменів під впливом фізичний навантажень.
Сам по собі професійний спорт не вважається в даний час однозначно корисним, користь, і шкоду здоров'ю є результатом різного режиму розподілу фізичних навантажень в часі, тобто залежать від інтенсивності навантажень. Люди, що тренуються з високою інтенсивністю, роблять це явно не для оздоровчого ефекту, а для досягнення спортивних результатів. Разом з тим в історії світового спорту є випадки раптової смерті професійних спортсменів на тлі зовнішнього повного здоров'я. Сучасна спортивна медицина довела, що саме фізичні тренування послужили причиною цих випадків (ризик раптової смерті у спортсменів набагато вище). Часто спортсмени і не підозрюють у себе будь-якого захворювання з боку серця. Це захворювання може виявлятися лише незрозумілим нездужанням і зниженням спортивних результатів. Іншими словами, спорт виявився не тільки корисний, але і шкідливий.
Стан серця у спортсменів, як уже було сказано, відрізняється від осіб, які не займаються спортом. Можливі 2 варіанти стану серця у спортсмена ( "спортивного серця"):
1. серце більш працездатний, тобто здатне задовольняти в результаті систематичного тренування високі вимоги, що пред'являються до нього при тривалій і посиленій фізичній праці;
2. серце патологічно змінене в результаті надмірних напружень спортивного характеру (Г.Ф. Ланг).
Часто дуже важко вирішити, де норма, а де патологія. Зміни в серці та судинах залежать від типу навантаження і її інтенсивності, і систематичності тренувань. Сила скорочення серцевого м'яза регулюється як мінімум 2 способами без участі центральної нервової системи. Перший спосіб - за законом Франка-Старлінг. Ці вчені встановили, що сила скорочення міокарда (серцевого м'яза) залежить від її розтягування перед самим скороченням, чим сильніше вона pa стягнута, тим сильніше подальше скорочення, цього ж закону підкоряються і скелетні м'язи (саме тому ми розмахували, коли робимо кидок рукою). Перед своїм скороченням серцевий м'яз в різному ступені розтягується об'ємом крові, що надходять в серце, і чим більше цей обсяг, тим інтенсивніше скорочення. Інтенсивність скорочення зростає не безмежно, вона максимальна якщо м'яз розтягується на 35%, ще більше перерозтягнення веде до поступового ослаблення скорочення.
Другий спосіб посилення діяльності серця працює при підвищенні тиску в його порожнинах (при цьому обсяг порожнини серця не змінюється).
Фізичне навантаження в залежності від виду вправи має різний вплив на м'язи, тому ми зовні легко відрізняємо бодібілдера від велосипедиста або представника східних єдиноборств. Навантаження поділяють принципово, в залежності від процесів, що відбуваються в м'язі. У фізіології прийнято виділяти 2 типи м'язових скорочень: статичні і динамічні. Статичні навантаження супроводжуються зміною тонусу (напруги) без зміни їх довжини (наприклад, утримання тяжкості в одному положенні). Слід звернути увагу на те, що поділ на вищевказані типи досить умовно. КАВД фізична вправа поєднує в собі обидва цих типу, але, як правило, переважає той чи інший тип (у різному ступені) .В літературі тому ви можете зустріти такі фрази: вправи, переважно динамічного типу або переважно статичного типу. Надалі, - для простоти викладу ми будемо називати навантаження (вправи) статичними або динамічними.
При динамічних навантаженнях змінюється довжина м'язи без значимого зміни її напруги (згинання та розгинання кінцівки). Цей поділ навантажень принципово, тому що систематичні заняття тим чи іншим видом спорту (тобто переважання динамічних або статичних навантажень) призводять до різних ефектів, різним впливам на серцево-судинну систему і визначають різний прогноз цих впливів. Поділ навантажень на 2 типу до певної міри умовно, кожен вид спорту є комбінацією і тих і інших. Можливо переважання того чи іншого типу в якомусь виді спорту.
Вважається, що важка атлетика - це представник більше статичних навантажень, а легка атлетика (біг) - динамічних, також вважається, що динамічні навантаження сприяють розвитку витривалості, а статичні - сили. Зміни в серці відбуваються поступово, при систематичному занятті спортом, лише в цьому випадку можливий розвиток адаптації серця і судин до навантаження і зростання функціональних можливостей. Якщо заняття спортом не мають системи і супроводжуються позамежними навантаженнями, то адаптації не відбувається, саме такі заняття завдають шкоди здоров'ю (іноді непоправної).
Що ж відбувається при динамічних навантаженнях? Як вже говорилося, має місце постійне скорочення і збільшення довжини м'язи. Це викликає періодичне тиск на стінки кровоносних судин, через що кровотік в м'язах посилюється. Кровотоку сприяє і розширення судин (артерій), що спостерігається при цих навантаженнях. Рух крові по венах поліпшується - здавлювання їх ззовні забезпечує підвищення в них тиску і рух крові в одному напрямку (в бік низького тиску). Односпрямований венозний кровотік можливий завдяки наявності в венах клапанів.
Такі зміни забезпечують підвищений приплив крові до серця і розширення його камер.
Завдяки перерахованим вище явищ при динамічних навантаженнях спостерігається підвищення верхньої (систолічного) і деяке зниження "нижнього" (діастолічного) артеріального тиску. При таких умовах серцю легше нагнітати кров в артерії, тому що загальний опір судин знижується.
Загальновизнаними проявами високої адаптації серця до такого роду навантажень вважалася тріада: зниження артеріального тиску, зменшення серцевих скорочень в спокої і гіпертрофія серцевого м'яза. В даний час ці факти переглянуті.
Що стосується зниження числа скорочень, то виявилося, що у чверті спортсменів з частотою 40 ударів в хвилину в спокої відзначена погана пристосовність до навантаження, знижена працездатність та інші розлади, іноді можна виявити порушення ритму і зміни ЕКГ (в тому числі і порушення провідності) ( проектор МЛ. 1970). Тому спортсменам з брадикардією (зниження частоти скорочень нижче 55 ударів в хвилину в спокої) слід пройти медичне обстеження. Якщо спортсмен відзначав періоди втрати свідомості або запаморочення у спокої або при фізичному навантаженні, то в цьому випадку медичне обстеження обов'язково.
Іноді разом зі зниженням числа скорочень серця у спортсмена спостерігається зниження артеріального тиску нижче 1ОО # 92; 6О мм ртутного стовпа (в спокої). Це явище має місце приблизно в 15% випадків і буває проявом як пристосувальної реакції, так і порушеною адаптації (А. Г. Дембо). Наявність у спортсмена зниженого артеріального тиску може не мати ніяких проявів і виявлятися випадково. При виявленні гіпотонії слід пройти медичне обстеження. Таким чином, ні зниження числа серцевих скорочень, ні зниження тиску не є специфічними проявами адаптаційної здатності серця до фізичних тренувань (Е.В. Земцовський).
Про гіпертрофії серцевого м'яза
Збільшення товщини стінок серця у спортсменів було описано давно, одночасно було невелике розширення камер. Г.Ф. Ланг вказував, що у спортсменів в нормі є лише невелике потовщення стінок і невелике розширення порожнин. Велике збільшення серця при динамічних навантаженнях є фактом патологічним і значно збільшує ризик раптової смерті (так само як і у кардіологічних хворих). Одночасно багато дослідників відзначали у спортсменів разом із вищезгаданими симптомами і зниження серцевого викиду в спокої. У здорових спортсменів це явище можна розглядати як пристосування до режиму навантажень. У стані спокою серце працює в економічному режимі. При фізичної же навантаженні відбувається зміна режиму роботи серця: різко зростає обсяг викиду серця, збільшується частота скорочень і розширюються судини скелетних м'язів (знижується опір серцю). В результаті зростає хвилинний об'єм крові (цей показник відображає кровопостачання органів в умовах навантаження). Він розраховується шляхом добутку обсягу викиду при одному скороченні і числа серцевих скорочень за 1 хвилину. У нетренованих здорових людей на перших щаблях навантаження зростає і ударний обсяг і частота скорочень, надалі приріст хвилинного обсягу крові забезпечується за рахунок приросту числа скорочень в хвилину, а потім припиняється в умовах наростаючої навантаження. У тренованих спортсменів приріст хвилинного кровотоку не припиняється при зростаючій навантаженні і не зменшується наповнення камер серця (з ростом числа серцевих скорочень в хвилину камери серця не встигають повністю наповнюватися кров'ю). При максимальних навантаженнях хвилинний обсяг кровообігу збільшується в 5-7 разів, у нетренованих осіб це збільшення становить 3-4 рази. У той же час зниження ударного об'єму у висококваліфікованих спортсменів в умовах зростаючого навантаження є патологією. Ф.З. Меерсоном було доведено наявність у спортсменів підвищеної розтяжності міокарда, яка дозволяє при високій частоті скорочень розслаблятися в повній мірі в порівнянні з нетренованими особами. Цей факт відображає більш досконалий механізм клітинного кальцієвого насоса у спортсменів.
В даний час вважається, що деяке розширення порожнин серця (тоногенная дилатація) є основним механізмом адаптації при систематичних навантаженнях динамічного характеру. Гіпертрофія у таких людей виявляється мінімально виражена або не виражена зовсім.
Зміни серцево-судинної системи при статичних навантаженнях. Як вже зазначалося, при таких навантаженнях зміна довжини м'язи мінімально, в той же час зростає її тонус. Так як при цьому м'язи напружені більш тривалий проміжок часу в порівнянні з динамічними вправами, то має місце здавлювання судин (артерій) м'язів, і підвищується їх опір. При дослідженнях осіб, що займаються переважно статичними вправами, було помічено, що зміни серцевого ритму найчастіше не відбувається. Якщо при триваючих заняттях спортом спостерігається будь-яке порушення ритму, потрібно розглядати цей факт як патологічний. Такі особи потребують медичного обстеження. Крім цього при статичних навантаженнях відзначена тенденція до підвищення артеріального тиску (AT. Дембо) .Ударний обсяг у цих спортсменів не збільшується в порівнянні з неспортсменов. При ультразвуковому дослідженні було показано, що зовнішні розміри серця помітно не збільшувалися, або спостерігалася гіпертрофія міокарда без збільшення порожнин серця. Це пов'язано з підвищенням тиску всередині камер серця і підвищенням тонусу стінок. Таким чином, при статичних фізичних навантаженнях не спостерігається зміни діяльності серця в бік економізації.
Такі сучасні погляди на вплив навантаження на роботу серця. Для наочності вплив двох типів фізичних вправ на серце можна виразити у вигляді таблиці (по Ф.З.Меерсон, 1965)
З таблиці видно, що наявність розширення порожнин при статичних навантаженнях - явище патологічне, яке говорить про перенапруження міокарда. У таких випадках рекомендується припинити заняття спортом і пройти медичне обстеження. Розвиток гіпертрофії обумовлено постійним підвищенням внутрисердечного тиску, в результаті чого активується синтез скорочувального білка. Це призводить до збільшення маси серця, в подальшому гіпертрофія починає переважати в якості єдиного механізму пристосування до навантажень і створювати ряд несприятливих моментів. При різко вираженої гіпертрофії міокарда втрачається здатність до повного розслаблення, тому збільшується обсяг передсердь - це створює умови для виникнення аритмії. Сама по собі гіпертрофія міокарда теж є фактором, що сприяє виникненню аритмій (в тому числі смертельних).
Доктор Леллем і його колеги провели магнітно-резонансну томографію 26 тріатлоністів чоловічої статі (середній вік 27,9) і 27 непрофесійних спортсменів, які увійшли в контрольну групу, які займалися фізичною активністю не більше 3 годин на тиждень. Тріатлоністи, які взяли участь в дослідженні, були провідними національними та міжнародними спортсменами, на рахунку яких не менше 6 років безперервних тренувань. Тріатлон - вид спорту, що включає в себе три види спортивних змагань: плавання, велогонку і біг по шосе на різні дистанції.
Знімки магнітно-резонансної томографії показали, що в порівнянні з непрофесійними спортсменами, тріатлоністи мали збільшене ліве передсердя і збільшені правий і лівий шлуночок. Правий і лівий шлуночок тріатлоністів також мав більшу м'язову масу і товщину стінок.
«У професійних спортсменів, важливо розрізняти фізіологічні адаптації, які проявляються в результаті тренувань, від патологічних захворювань, таких як кардіоміопатія, яка є найпоширенішою причиною раптової кардіальної смерті», говорить доктор Леллем.
При кардіоміопатії розмір чотирьох камер серця і товщина стінок серця стають асиметричними, а серцевий м'яз втрачає здатність ефективно качати кров.
«Адаптація серцево-судинної системи у елітних тріатлоністів, яких ми спостерігали, характеризувалася одновимірним збільшенням м'язової маси лівого і правого шлуночків, товщини стінок, дилатації і діастолічної функції», говорить доктор Леллем. «Ці адаптації відображають природу тренувань в тріатлоні, в якому поєднуються вправи з обтяженням і на витривалість».
Динамічна тренування на витривалість включає таку діяльність, як біг і плавання. Підняття ваги - приклад статичної тренування з обтяженням, а велосипедна їзда поєднує обидва ці види вправ. Посилені тренування на витривалість і з обтяженням призводять до конкретних адаптациям серцево-судинної системи, а надмірні вправи тільки на витривалість можуть привести до раптової кардіальної смерті. «Адаптації серцевої діяльності у елітних тріатлоністів в нашому дослідженні не мали відношення до факторів ризику раптової кардіальної смерті», говорить доктор Леллем