ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ СЕРДЦА.
Основной функцией сердца является нагнетание крови в систему сосудов. Насосная функция сердца характеризуется несколькими показателями. Одним из важнейших показателей работы сердца является минутный объем кровообращения (МОК) - количество крови, выбрасываемое желудочками сердца в минуту. МОК левого и правого желудочков одинаков. Синонимом понятия МОК является термин «сердечный выброс» (СВ). МОК - это интегральный показатель работы сердца, зависящий от величины систолического объема (СО) - количества крови (мл; л), выбрасываемого сердцем за одно сокращение, и ЧСС. Таким образом, МОК (л/мин) = СО (л) х ЧСС (уд/мин). В зависимости от характера деятельности человека в данный момент времени (особенности физической работы, поза, степень психоэмоционального напряжения и др.) доля вклада ЧСС и СО в изменения МОК различна. Ориентировочные величины ЧСС, СО и МОК в зависимости от положения тела, пола, физической подготовленности и уровня физической активности представлены в табл. 7.1.
Частота сердечных сокращений
ЧСС в покое. ЧСС - один из самых информативных показателей состояния не только сердечно-сосудистой системы, но и всего организма в целом. Начиная с рождения и до 20-30 лет ЧСС в покое снижается со 100-110 до 70 уд/мин у молодых нетренированных мужчин и до 75 уд/мин у женщин. В дальнейшем, с увеличением возраста, ЧСС незначительно возрастает: у 60-76-летних в покое по сравнению с молодыми на 5-8 уд/мин.
ЧСС при мышечной работе. Единственной возможностью повысить доставку кислорода к работающим мышцам является увеличение объема крови, поступающей к ним в единицу времени. Для этого должен возрасти МОК. Поскольку ЧСС прямо влияет на величину МОК, то повышение ЧСС при мышечной работе является обязательным механизмом, направленным на удовлетворение значительно возрастающих нужд метаболизма. Изменения ЧСС при работе показаны на рис. 7.6.
Если мощность циклической работы выразить через величину потребляемого кислорода (в процентах от величины максимального потребления кислорода - МПК), то ЧСС возрастает в линейной зависимости от мощности работы (потребления Ог, рис. 7.7). У женщин при условии равного с мужчинами потребления Ог ЧСС обычно на 10-12 уд/мин выше.
Наличие прямо пропорциональной зависимости между мощностью работы и величиной ЧСС делает частоту пульса важным информативным показателем в практической деятельности тренера и педагога. При многих видах мышечной деятельности ЧСС - точный и легкоопределяемый показатель интенсивности выполняемых физических нагрузок, физиологической стоимости работы, особенностей протекания периодов восстановления.
Для практических нужд необходимо знать величину максимальной ЧСС у лиц разного пола и возраста. С возрастом максимальные величины ЧСС как у мужчин, так и у женщин снижаются (рис. 7.8.). Точную величину ЧСС у каждого конкретного человека можно определить лишь опытным путем, регистрируя частоту пульса во время работы возрастающей мощности на велоэргометре. Практически для ориентировочного суждения о максимальной ЧСС человека (независимо от пола) используют формулу: ЧССмаКс = 220 - возраст (в годах).
Систолический объем сердца
Систолический (ударный) объем сердца - это количество крови, выбрасываемое каждым желудочком за одно сокращение. Наряду с ЧСС СО оказывает существенное влияние на величину МОК. У взрослых мужчин СО может меняться от 60-70 до 120-190 мл, а у женщин - от 40-50 до 90-150 мл (см. табл. 7.1).
СО - это разность между конечно-диастолическим и конечно-систолическим объемами. Следовательно, увеличение СО может происходить как посредством большего заполнения полостей желудочков в диастолу (увеличение конечно-диастолического объема), так и посредством увеличения силы сокращения и уменьшения количества крови, остающейся в желудочках в конце систолы (уменьшение конечно-систолического объема). Изменения СО при мышечной работе. В самом начале работы из-за относительной инертности механизмов, приводящих к увеличению кровоснабжения скелетных мышц, венозный возврат возрастает сравнительно медленно. В это время увеличение СО происходит в основном благодаря увеличению силы сокращения миокарда и уменьшению конечно-систолического объема. По мере продолжения циклической работы, выполняемой в вертикальном положении тела, благодаря значительному увеличению потока крови через работающие мышцы и активации мышечного насоса, возрастает венозный возврат к сердцу. Вследствие этого конечно-диастолический объем желудочков у нетренированных лиц со 120-130 мл в покое повышается до 160-170 мл, а у хорошо тренированных спортсменов даже до 200-220 мл. В это же время происходит увеличение силы сокращения сердечной мышцы. Это, в свою очередь, приводит к более полному опорожнению желудочков во время систолы. Конечно-систолический объем при очень тяжелой мышечной работе может уменьшиться у нетренированных до 40 мл, а у тренированных до 10-30 мл. То есть увеличение конечно-диастолического объема и уменьшение конечно-систолического приводят к значительному повышению СО (рис. 7.9).
В зависимости от мощности работы (потребления О2) происходят довольно характерные изменения СО. У нетренированных людей СО максимально увеличивается по сравнению с его уровне м в покое на 50-60%. У большинства людей при работе на велоэргометре СО достигает своего максимума при нагрузках с потреблением кислорода на уровне 40-50% от МПК (см. рис. 7.7). Иначе говоря, при увеличении интенсивности (мощности) циклической работы в механизме увеличения МОК в первую очередь используется более экономичный путь увеличения выброса крови сердцем за каждую систолу. Этот механизм исчерпывает свои резервы при ЧСС, равной 130-140 уд/мин.
У нетренированных людей максимальные величины СО уменьшаются с возрастом (см. рис. 7.8). У людей старше 50 лет, выполняющих работу с тем же уровнем потребления кислорода, что и 20-летние, СО на 15-25% меньше. Можно считать, что возрастное уменьшение СО является результатом снижения сократительной функции сердца и, по-видимому, уменьшения скорости расслабления сердечной мышцы.
Минутный объем кровообращения
Важным показателем состояния сердца является минутный объем кровотока, или минутный объем кровообращения (МОК). Нередко используют синоним понятия МОК - сердечный выброс (СВ). Величина МОК, являясь производной от СО и ЧСС (МОК = СО х ЧСС), зависит от многих факторов (см. табл. 7.1). Среди них ведущее значение имеют размеры сердца, состояние энергетического обмена в покое, положение тела в пространстве, уровень тренированности, величины физического или психоэмоционального напряжения, вид работы (статическая или динамическая), объем активных мышц.
В покое в положении лежа МОК у нетренированных и тренированных мужчин составляет 4,0-5,5 л/мин, а у женщин - 3,0-4,5 л/мин (см. табл. 7.1). В связи с тем, что МОК зависит от размера тела, при необходимости сравнения МОК у людей разного веса используют относительный показатель - сердечный индекс - отношение величины МОК (в л/мин) к площади поверхности тела (в м2). Площадь поверхности тела определяют по специальной номограмме, исходя из данных о весе и росте человека. У здорового человека в условиях основного обмена сердечный индекс обычно равен 2,5-3,5 л/мин/м2. В некоторых ситуациях (например, при низкой температуре окружающей среды) даже в условиях физического покоя возрастает энергетический обмен в организме. Это приводит к возрастанию ЧСС и, соответственно, МОК.
В положении стоя у всех людей МОК обычно на 25-30% меньше, чем лежа (см. табл. 7.1). Это связано с тем, что в вертикальном положении тела значительные объемы крови скапливаются в нижней половине туловища. Вследствие этого заметно уменьшается СО.
МОК и общий объем циркулирующей крови. Общий объем крови, находящейся в кровеносных сосудах, называется объемом циркулирующей крови (ОЦК). ОЦК - это важный параметр, определяющий давление, при котором происходит наполнение сердца кровью во время диастолы, а значит, и величину систолического объема. Величина ОЦК может претерпевать значительные изменения при переходе тела человека в вертикальное положение, при мышечных нагрузках, при воздействиях гормональных факторов, изменениях степени тренированности, окружающей температуры и т.д.
У взрослого человека около 84% всей крови находится в большом круге, 9% - в малом (легочном) круге и 7% - в сердце. Около 60-70% всей крови содержится в венозных сосудах.
Изменение МОК при мышечной работе. В условиях мышечной деятельности запросы мышц в кислороде возрастают пропорционально мощности выполняемой работы. При этом общее потребление организмом кислорода может возрастать в 10 и более раз. Вполне естественно, что это требует значительного увеличения МОК. Зависимость между величиной потребления кислорода (или мощностью работы) и МОК, вплоть до его предельных величин, носит линейный характер (см. рис. 7.7). Как уже отмечалось, МОК зависит от величины СО и ЧСС (МОК = СО х ЧСС). При мышечной работе увеличение МОК обусловлено возрастанием как СО, так и ЧСС. Конкретная величина МОК зависит от многих факторов. В частности, при одинаковой мощности работы в позе сидя или стоя МОК меньше, чем при работе в горизонтальном положении (рис. 7.10). При предельных аэробных нагрузках МОК у тренированных мужчин и женщин значительно выше, чем у нетренированных. Максимальные величины МОК у нетренированных мужчин и женщин уменьшаются с возрастом (см. рис. 7.8). При прочих равных условиях (пол, возраст, тренированность, положение исследуемого, окружающая температура и другие факторы) МОК зависит от объема активной мышечной массы и характера выполняемой работы. При динамической работе, в которой участвуют небольшие мышечные группы (например, работа одной или двумя руками), МОК меньше, чем при работе более"крупных мышц ног. При статической работе в отличие от динамической МОК почти не меняется. Это связано с тем, что кровообращение в мышцах практически прекращено. Приток крови к сердцу либо не меняется, либо даже может уменьшаться. Небольшие увеличения МОК, которые отмечают при изометрических сокращениях, связаны с заметным увеличением ЧСС при такого рода работе.
Сердце человека, как и всех амниот, развивается под глоткой из двух парных эпителиальных зачатков, независимых от сосудов еще в тот период, когда эктодермальный слой зародыша представляет часть стенки желточного пузырька (в конце 3-й недели эмбрионального развития). Превращение зародышевого трехслойного щитка в цилиндрическое тело зародыша и образование кишечной трубки способствовали слиянию парных закладок сердца в прямую трубку, заполненную кровью (рис. 379). Первоначально трубка состоит из эндокарда и миокарда, поэтому с раннего эмбрионального периода она начинает пульсировать и по строению подобна пульсирующим сосудам аннелид или немертин. Яйцеклетка человека имеет мало желтка и эмбрион лишен запаса питательных веществ, что предопределяет раннее развитие сердечно-сосудистой системы эмбриона, устанавливающей связь со слизистой оболочкой матки. С вентральной стороны от сердца мезодермальные листки стенок тела также сближаются и вокруг сердечной трубки замыкаются в перикардиальную полость. Сердечная трубка связана с кишечной трубкой дорсальным мезокардием, который затем исчезнет и передний конец сердечной трубки будет поддерживаться ветвями аорты, а задний - венами. Средняя часть сердечной трубки свободно располагается в перикардиальной полости, соответствуя ее длине. Сердечная трубка растет быстро и не умещается в перикардиальной полости, что приводит к ее S-образному искривлению. Изогнутая сердечная трубка расширена так, что венозный отдел (куда вливаются венозные сосуды) находится слева и снизу, а артериальный отдел - справа и сверху (рис. 380). При дальнейшем удлинении сердечной трубки венозный отдел поднимается выше и располагается позади артериального. Стенка венозного отдела трубки более тонкая, чем стенка артериального отдела, который спускается ниже и ложится впереди венозного отдела. В этот период развития сердца отмечается первичная дифференцировка его частей на венозную пазуху, предсердие с двумя ушками, желудочек и артериальный ствол. Подобное сердце напоминает двухкамерное сердце рыб.
379. Схема развития сердца. Слияние эндокардиальных трубок.
380. Образование изгибов в эндокардиальной трубке при формировании отделов и камер сердца в конце I месяца развития (по Devis).
1 - глотка;
2 - первая дуга аорты;
3 - артериальный ствол;
4 - желудочек;
5 - перикардиальная полость;
6 - предсердие.
Образование четырехкамерного сердца завершается на 5-й неделе эмбрионального развития после формирования сердечных перегородок. Первая перегородка возникает на внутренней поверхности общего предсердия в виде серповидного выступа, который никогда полностью не изолирует предсердия друг от друга. Оставшееся овальное отверстие важно для кровотока во внутриутробном периоде и закрывается только после рождения. Полость правого и левого предсердий сообщается с общим желудочком атриовентрикулярным каналом. Сердце с двумя предсердиями и одним желудочком по строению напоминает трехкамерное сердце амфибий или рептилий. Перегородка в общем желудочке сердца образуется на протяжении 5-й недели внутриутробного развития. Она в виде складки растет от верхушки сердца вверх и встречается с перегородкой предсердий в области атриовентрикулярного канала, который в этом случае разделяется на правый (венозный) и левый (артериальный) каналы. Вместе с ростом перегородок из выростов эндокарда образуются створки сердечных клапанов.
В артериальном конусе между корнями IV и VI дуг аорты возникает перегородка, которая соединяется с перегородкой желудочков и предсердий. Из этого стыка формируется перепончатая часть межжелудочковой перегородки. По мере роста перегородки артериального конуса обособляется канал аорты, соединенный с IV жаберной дугой, а канал легочного ствола продолжается в VI дугу аорты, являющуюся родоначальником сосудов малого круга кровообращения.
Ритм сердца и факторы, влияющие на него. Ритм сердца, т. е. количество сокращений в 1 мин, зависит главным образом от функционального состояния блуждающих и симпатических нервов. При возбуждении симпатических нервов частота сердечных сокращений возрастает. Это явление носит название тахикардии. При возбуждении блуждающих нервов частота сердечных сокращений уменьшается - брадикардии. Ритм сердца может изменяться под влиянием гуморальных воздействий, в частности температуры крови, притекающей к сердцу. Местное раздражение теплом области правого предсердия (локализация ведущего узла) ведет к учащению ритма сердца при охлаждении этой области сердца наблюдается противоположный эффект. Местное раздражение теплом или холодом других участков сердца не отражается на частоте сердечных сокращений. Однако оно может изменить скорость проведения возбуждений по проводящей системе сердца и отразиться на силе сердёчных сокращений.
Частота сердечных сокращений у здорового человека находится в зависимости от возраста.
Что же является показателями сердечной деятельности?
Показатели сердечной деятельности. Показателями работы сердца являются систолический и минутный объем сердца.
Систолический, или ударный, объем сердца – тот объем крови, который поступает из желудочка за одну систолу. Величина систолического объема зависит от размеров сердца, состояния миокарда и организма. У взрослого здорового человека при относительном покое систолический объем каждого желудочка составляет приблизительно 70-80 мл. Таким образом, при сокращении желудочков в артериальную систему поступает 120-160 мл крови.
Минутный объем сердца – это количество крови, которое сердце выбрасывает в легочный ствол и аорту за 1 мин. Минутный объем сердца - это произведение величины систолического объема на частоту сердечных сокращений в 1 мин. В среднем минутный объем составляет 3-5 л. Систолический и минутный объем сердца характеризует деятельность всего аппарата кровообращения.
Оценка функционального состояния организма с учетом уровня их двигательной активности
Известно, что существует этапность в становлении механизмов регуляции сердечнососудистой системы, которая проявляется в характере ее реакции на одно и то же воздействие в разных периодах постнатального развития (Фролькис В. В., 1975). В связи с этим, в динамике особенности показателей вегетативной регуляции СР у лиц младшего и среднего школьного возраста в сформированных группах с разным уровнем двигательной активности. Особенности изменения регуляции СР при разном уровне двигательной активности преимущественно обусловлены не возрастом школьника, а тонусом ВНС. Это согласовывалось с представлением о том, что исходный вегетативный тонус является одной из одной из важных характеристик, определяющих тип реагирования (Казначеев В. П., 1980). В силу этого, особенности изменения параметров СР в группах у школьников разного возраста, были связаны в основном с тем, что в старшем школьном возрасте среди лиц с несвойственной для них регуляцией преобладают лица с симпатикотонией, а в младшем школьном возрасте – с ваготонией.
Поскольку изменения регуляции СР имеют общую динамику для лиц с одинаковым тонусом ВНС не зависимо от их возраста, то, следовательно, если учитывать исходный тонус ВНС при анализе реагирования организма на двигательную деятельность, нет необходимости для выделения возрастных групп. Поэтому для анализа изменений ФС организма у школьников в каждой из групп с разной двигательной активностью было выделено три подгруппы лиц с разным исходным тонусом ВНС – эйтоники, симпатотоники и ваготоники.
В группе 1 (с меньшей нагрузкой) выяснилось, что у лиц с эйтонией отсутствовали достоверные изменения ФС. При этом у 39% лиц с эйтонией оно характеризовалось удовлетворительной адаптацией, у 33% - напряжением механизмов адаптации и у 28% - неудовлетворительной адаптацией.
Можно предположить, что мышечная нагрузка в этой группе не оказала влияние на лиц с эйтонией вследствие своей незначительности. Однако следует отметить, что по литературным данным (Искакова З. Б., 1991; Антропова М. В. и др., 1997), к концу учебного года у школьников развивается напряжение систем регуляции, а поскольку завершение наших исследований произошло в середине второй половины учебного года, то можно говорить о нивелировании данного напряжения за счет двигательной активности. Это свидетельствовало о стабилизирующем влиянии двигательной активности на характеристики вегетативной регуляции.
У большинства лиц с симпатикотонией (73%) ФС организма достоверно улучшилось и стало характеризоваться удовлетворительной адаптацией. Тоже наблюдалось у 50% лиц с ваготонией. Однако у 30% лиц с ваготонией сохранилось ФС, характеризовавшееся напряжением механизмов адаптации, и у 20% - неудовлетворительной адаптацией.
Проведенный анализ показал, что в группе 1 (с меньшей нагрузкой) значительно изменилось по сравнению с началом исследования соотношение лиц с разным ФС. Существенно увеличилась доля лиц с удовлетворительной адаптацией, и значительно сократилось число лиц с напряжением механизмов адаптации и неудовлетворительной адаптацией. Наблюдаемая динамика ФС в группе с низкой мышечной нагрузкой, по-видимому, была связана не с тренировочным эффектом, а с развитием в организме благоприятных неспецифических адаптационных реакций. Это согласуется с исследованиями ряда авторов (Гаркави Л. Х., Квакина Е. Б, Уколова М. А., 1990; Ульянов В. И., 1995; Fleshner M., 1999).
В результате особенностями ФС организма в группе 2 (с большей нагрузкой) выяснилось, что достоверные изменения ФС произошли только у лиц с эйтонией. Количество эйтоников с удовлетворительной адаптацией увеличилось с 30% до 70%. Полностью исчезли лица, характеризующиеся неудовлетворительной адаптацией.
Среди лиц с симпатикотонией и ваготонией достоверных изменений ФС не произошло. При этом у большинства лиц (74%) с симпатикотонией сохранилось ФС, характеризующееся напряжением механизмов адаптации. Выборка лиц с ваготонией состояли из трех, близких по размерам, частей: лица с удовлетворительной адаптацией - 31%, с напряжением механизмов адаптации – 29%, с неудовлетворительной адаптацией – 40%.
Отсутствие улучшения ФС у лиц с ваготонией и симпатикотонией в группе 2 (с большей нагрузкой) указывало на то, что для них требуется более тщательное планирование двигательной активности в зависимости от ФС организма.
Таким образом, это свидетельствует о том, что формирование адаптивных реакций существенно зависело от индивидуальных особенностей вегетативной регуляции и объема мышечной нагрузки. Так в группе с меньшими нагрузками формирование адаптивных реакций в меньшей степени зависело от характера дифференцированности типа вегетативной регуляции. В то же время в группе с большей нагрузкой удовлетворительная адаптация формировалась только у лиц с достаточно пластичной вегетативной регуляцией, а у лиц с жестко определенным типом регуляции адаптивные изменения наблюдались в значительно меньшей степени.
Полученные результаты развивают представление о формировании механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма в онтогенезе и могут быть использованы для оценки адекватности различных видов воздействия индивидуальным адаптационным возможностям организма.
Нарушения сердечного ритма
Нарушения сердечного ритма – это очень сложный раздел кардиологии. Сердце человека работает всю жизнь. Оно сокращается и расслабляется от 50 до 150 раз в минуту. В фазу систолы сердце сокращается, обеспечивая ток крови и доставку кислорода и питательных веществ по всему организму. В фазу диастолы оно отдыхает. Поэтому очень важно, чтобы сердце сокращалось через одинаковые промежутки времени. Если укорачивается период систолы, сердце не успевает полноценно обеспечить организм движением крови и кислородом. Если сокращается период диастолы – сердце не успевает отдохнуть. Нарушение сердечного ритма - это нарушение частоты, ритмичности и последовательности сокращений сердечной мышцы. Сердечная мышца – миокард состоит из мышечных волокон. Различают два вида этих волокон: рабочий миокард или сократительный, обеспечивающий сокращение проводящий миокард создающий импульс к сокращению рабочего миокарда и обеспечивающий проведение этого импульса. Сокращения сердечной мышцы обеспечиваются электрическими импульсами, возникающими в синоаурикулярном или синусовом узле, который находится в правом предсердии. Затем электрические импульсы распространяются по проводящим волокнам предсердий к атриовентрикулярному узлу, расположенному в нижней части правого предсердия. Из атриовентрикулярного узла начинается пучок Гиса. Он идет в межжелудочковой перегородке и делится на две ветви – правую и левую ножки пучка Гиса. Ножки пучка Гиса в свою очередь делятся на мелкие волокна – волокна Пуркинье по которым электрический импульс достигает мышечных волокон. Мышечные волокна сокращаются под действием электрического импульса в систолу и расслабляются при его отсутствии в диастолу. Частота нормального (синусового) ритма сокращения около от 50 сокращений во время сна, в покое, до 150-160 при физической и психоэмоциональной нагрузке, при воздействии высоких температур.
Регулирующее влияние на активность синусового узла оказывают эндокринная система, посредством содержащихся в крови гормонов и вегетативная нервная система – ее симпатический и парасимпатический отделы. Электрический импульс в синусовом узле возникает благодаря разнице концентраций электролитов внутри и вне клетки и их перемещению через клеточную мембрану. Основные участники этого процесса – калий, кальций, хлор и в меньшей степени натрий. Причины нарушений сердечного ритма изучены не полностью. Считается, что основными двумя причинами служат изменения нервной и эндокринной регуляции или функциональные нарушения, и аномалии развития сердца, его анатомической структуры – органические нарушения. Часто это бывают комбинации этих основных причин. Увеличение частоты сердечных сокращений более 100 в минуту называется синусовой тахикардией. Сокращения мышцы сердца при этом полноценные и сердечные комплексы на электрокардиограмме не изменяются, просто регистрируется учащенный ритм. Это может быть реакция здорового человека на стресс или физическую нагрузку, но может быть и симптомом сердечной недостаточности, различных отравлений, заболеваний щитовидной железы. Урежение частоты сердечных сокращений реже 60 в минуту называется синусовой брадикардией. Сердечные комплексы на ЭКГ также не изменяются. Такое состояние может возникнуть у хорошо тренированных физически людей (спортсменов). Брадикардией сопровождаются также заболевания щитовидной железы, опухоли мозга, отравления грибами, переохлаждение и т.д. Нарушения проводимости и ритма сердца – это очень частые осложнения сердечнососудистых заболеваний. Чаще всего из нарушений сердечного ритма встречаются:
Экстрасистолия (внеочередное сокращение)
Мерцательная аритмия (полностью неправильный ритм)
Пароксизмальная тахикардия (резкое учащение сердечного ритма от 150 до 200 ударов в минуту).
Классификация нарушений ритма очень сложная. Аритмии и блокады могут возникать в любом месте проводящей системы сердца. От места возникновения аритмий или блокад зависит и их вид.
Экстрасистолии или мерцательные аритмии ощущаются пациентом как сердцебиения, сердце бьется чаще обычного или появляются перебои в сердце.
Если же пациент ощущает замирание, остановку сердца и при этом у него бывают головокружения и потери сознания, вероятнее всего у пациента блокада сердечного ритма или брадикардия (урежение пульса). При обнаружении у пациента какого-либо нарушения сердечного ритма необходимо провести полное обследование для уточнения причины возникновения аритмии. Основным методом диагностики нарушений сердечного ритма служит электрокардиограмма. ЭКГ помогает определить вид аритмии. Но некоторые аритмии возникают эпизодически. Поэтому для их диагностики применяется холтеровское мониторирование. Это исследование обеспечивает запись электрокардиограммы в течение нескольких часов или суток. При этом пациент ведет обычный образ жизни и ведет дневник, где отмечает по часам выполняемые им действия (сон, отдых, физические нагрузки). При расшифровке ЭКГ данные электрокардиограммы сопоставляются с данными дневника. Выясняют частоту, длительность, время возникновения аритмий и связь их с физической нагрузкой, одновременно анализируют признаки недостаточности кровоснабжения сердца. Эхокардиография позволяет выявить болезни способствующие развитию аритмий - пролабирование клапанов, врожденные и приобретенные пороки сердца, кардиомиопатии и т.д. Применяются и более современные методы исследования:
Эндокардиальные (из внутренней полости сердца)
Чрезпищеводные электрофизиологические методы исследования
Физическая работа способствует расширению кровеносных сосудов, снижению тонуса их стенок; умственная работа, так же как и нервно-эмоциональное напряжение, приводит к сужению сосудов, повышению тонуса их стенок и даже спазмам. Такая реакция особенно свойственна сосудам сердца и мозга. Длительная напряженная умственная работа, частое нервно-эмоциональное напряжение, не сбалансированные с активными движениями и с физическими нагрузками, могут привести к ухудшению питания этих важнейших органов, к стойкому повышению кровяного давления, которое, как правило, является главным признаком гипертонической болезни. Свидетельствует о заболевании также и понижение кровяного давления в покое (гипотония), что может быть следствием ослабления деятельности сер-" дечной мышцы. В результате специальных занятий физическими упражнениями и спортом кровяное давление претерпевает положительные изменения. За счет более густой сети кровеносных сосудов и высокой их эластичности у спортсменов, как правило, максимальное давление в покое оказывается несколько ниже нормы. Однако предельная частота сердечных сокращений у тренированных людей при физической нагрузке может, находиться на уровне 200-240 удар/мин, при этом систолическое давление довольно долго находится на уровне 200 мм рт. ст. Нетренированное сердце такой частоты сокращений достигнуть просто не может, а высокое систолическое и диастолическое давление даже при кратковременной напряженной деятельности могут явиться причиной предпатологических и даже патологических состояний.
Систолический объем крови - это количество крови, выбрасываемое левым желудочком сердца при каждом его сокращении. Минутный объем крови - количество крови, выбрасываемое желудочком в течение одной минуты. Наибольший систолический объем наблюдается при частоте сердечных сокращений от 130 до 180 удар/мин. При частоте сердечных сокращений выше 180 удар/мин систолический объем начинает сильно снижаться. Поэтому наилучшие возможности для тренировки сердца имеют место при физических нагрузках, когда частота сердечных сокращений находится в диапазоне от 130 до 180 удар/мин.
В покое кровь совершает полный кругооборот за 21-22 с, при физической работе - за 8 с и менее, при этом объем циркулирующей крови способен возрастать до 40 л/мин. В результате такого увеличения объема и скорости кровотока значительно повышается снабжение тканей организма кислородом и питательными веществами. Особенно полезна тренировка для совершенствования сердечно-сосудистой системы в циклических видах спорта на открытом воздухе.
Систематическая тренировка средствами физической культуры и спорта не только стимулирует развитие сердечно-сосудистой и дыхательной системы, но и способствует значительному повышению уровня потребления кислорода организмом в целом. Наиболее эффективно совместную функцию взаимоотношения дыхания, крови, кровообращения развивают упражнения циклического характера, выполняемые на свежем воздухе. Однако следует помнить, насколько важно повышать возможности организма к потреблению кислорода, настолько же важно для него вырабатывать устойчивость к гипоксии. Это качество также совершенствуется в процессе тренировки, с помощью специальных процедур; путем создания искусственных условий гипоксии. Наиболее доступный способ - упражнение с задержкой дыхания. Систематически физические нагрузки определенной мощности, связанные с анаэробной производительностью, обусловливают возникновение в тканях гипоксического состояния, которое с помощью функциональных систем организма при определенных условиях ликвидируется, тем самым эти системы, защищая организм, сами тренируются и совершенствуются. В результате положительный тренировочный эффект в борьбе с гипоксией формирует устойчивость тканей организма к гипоксии.
Итак, физические нагрузки оказывают двойной тренирующий эффект: повышают устойчивость к кислородному голоданию и, увеличивая мощность дыхательной и сердечно-сосудистой систем, способствуют лучшей утилизации кислорода.
15. Период усиления деятельности систем и органов
Врабатывание - это постепенное повышение работоспособности, обусловленное усилением деятельности физиологических систем организма, своего рода оперативная адаптация его в процессе самой работы на высоком уровне деятельности. Чем быстрее протекает процесс врабатывания, тем выше производительность выполнения работы.
Различные системы организма настраиваются на необходимый рабочий уровень гетерохронно (не одновременно). Так, двигательный аппарат, обладая достаточно высокой возбудимостью и лабильностью, настраивается быстрее, чем вегетативные системы. Однако и скелетные мышцы не в состоянии проявлять необходимые двигательные качества сразу, им для этого требуется определенное время. Так, например, скоростной бег в процессе преодоления стометровой дистанции показывает, что на первой секунде скорость составляет только 55% и лишь к 5-6-й с достигает максимума.
Работа отдельных внутренних органов, показатели деятельности вегетативных систем еще более инертны. Если сердечный ритм хотя и нарастает с первых секунд, к максимальному своему значению он приближается почти через минуту. Врабатывание дыхательных функций происходит в течение нескольких минут и т.д.
При этом необходимо помнить, что чем длительнее, а, следовательно, и менее интенсивно выполняется работа, тем длительнее осуществляется и врабатывание.
16. Процесс физического воспитания и части практического занятия
Физическое воспитание - органическая часть общего воспитания; социально-педагогический процесс, направленный на укрепление здоровья, гармоничное развитие форм и функций организма человека, его физических способностей и качеств, на формирование и совершенствование двигательных навыков и умений, необходимых в быту и производит, деятельности, и в конечном итоге на достижение физического совершенства. Основные средства и пути Ф.в.- занятия физическими упражнениями (естественными и специально подобранными движениями и их комплексами - гимнастические, легкоатлетическими), различные виды спорта и туризма, закаливание организма (использование оздоровит, сил природы - солнце, воздух, вода), соблюдение гигиенического режима труда и быта, овладение спец. знаниями и навыками в области использования физических упражнений, средств закаливания, личной и обществ, гигиены в целях физического развития и совершенствования (т. н. физическое образование).
Физическое воспитание и образование не дадут долговременных положительных результатов, если они не активизируют стремление студента к самовоспитанию и самосовершенствованию. Самовоспитание интенсифицирует процесс физического воспитания, закрепляет, расширяет и совершенствует практические умения и навыки, приобретаемые в физическом воспитании.
Процесс физического воспитания - это замкнутый круговорот определенных занятий и этапов, образующих циклы.
Основы обучения движениям.
Этапы обучения движениям
При обучении двигательным действиям ставится задача довести до определенной степени совершенства двигательные умения, навыки и связанные с ними знания.
Определим понятия «двигательное умение» и «двигательный навык», чтобы избежать путаницы, когда эти термины ошибочно употребляются как синонимы.
Двигательное умение - это такая степень владения техникой действия, при которой, повышена концентрация внимания на составные операции (части), наблюдается нестабильное решение двигательной задачи.
| 1-й этап ОЗНАКОМЛЕНИЕ, ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ РАЗУЧИВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ Краткая характеристика этапа: замедленное выполнение; нестабильный итог; невысокая устойчивость, непрочное запоминание; осознанный контроль действий | |
| 2-й этап ФОРМИРОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЬНОГО УМЕНИЯ. УГЛУБЛЕННОЕ ДЕТАЛИЗИРОВАННОЕ РАЗУЧИВАНИЕ Краткая характеристика этапа: невысокая быстрота, нестабильный, итог; невысокая устойчивость; непрочное запоминание; осознанный контроль действия | |
| 3-й этап ФОРМИРОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЬНОГО НАВЫКА. ДОСТИЖЕНИЕ ДВИГАТЕЛЬНОГО МАСТЕРСТВА Краткая характеристика этапа: высокая быстрота, стабильный итог, высокая устойчивость, прочное запоминание, автоматизм двигательного действия |
Рис. 5.3. Общая структура обучения двигательному действию
Статистика неумолимо рапортует: люди резко снижают свою двигательную активность к 30 годам. Впоследствии дела обычно еще хуже. Чрезмерная жировая прослойка, одышка даже при небольших физических напряжениях, неловкие, скованные движения… Так начинается преждевременное старение организма. А если копнем глубже? «Ржавчина» на сосудах, ограничение движений в суставах, начинают «прилипать» болезни…
К сожалению, в нашем обществе многие привыкли к такому возрастному повороту событий и даже относят эти изменения к своеобразным проявлениям благополучия.
Остановитесь! Эту якобы «естественную» реакцию организма, связанную с малоподвижным образом жизни, можно и нужно замедлить. Достаточно всего лишь увеличить объем физических нагрузок и время, выделяемое на них – по сравнению с теми объемом и временем, пределы которых вы соблюдали последние 10 лет. Подчеркиваю: увеличивайте объем и время, но не интенсивность.
Сердце и мотор. Счет 6:1
Сердце – полый мышечный орган, основная задача которого – за счет сокращений перекачивать кровь и доставлять ее ко всем клеткам организма. За минуту у взрослого человека таких сокращений происходит 60-80. На час жизни приходится 80 × 60 = 4800 сокращений, на сутки 4800 × 24 = 115200, на год 115200 × 365 = 4 204 8000. То есть к 70 годам количество сокращений сердца набирает около 3 млрд.
Сравним с двигателем автомобиля. Обычно он позволяет пройти машине без капремонта 120 тыс. км – три кругосветных путешествия, на всякий случай. При скорости движения 60 км/ч срок службы мотора составит всего 2 тыс. часов, это 480 млн. циклов.
Сопоставим результаты для нашего сердца и автомобильного двигателя. 6:1! Даже при самых скромных подсчетах перевес разительный. Теперь-то понимаете, какую колоссальную работу делает наше маленькое сердечко?
Научно доказано, что сердце имеет огромные приспособительные возможности. Они основаны на его способности в разы увеличивать как частоту сокращений, так и количество крови, выбрасываемой в сосуды при каждом сокращении.
Под влиянием физических нагрузок КПД здорового нетренированного сердца увеличивается в 2,5–3 раза по сравнению с состоянием покоя.
Задумайтесь над тем, какие чудеса способны творить регулярные физические тренировки!
Какой же объем физической активности нужен человеку, который не стремится участвовать в Олимпийских играх, а занимается лишь для того, чтобы держать себя в нормальных кондициях, позволяющих не снижать качество жизни?
Основная цель оздоровительной тренировки – увеличение работоспособности сердца и сосудов.
А поскольку сердце является самым уязвимым звеном в тренируемом теле, наблюдение за его состоянием представляется особенно важным. Почему? Во-первых, знание резервных возможностей сердца позволяет сделать безопасными и эффективными ваши нагрузки. Во-вторых, контроль за развивающимися в процессе занятий изменениями в сердечно-сосудистой системе позволяет оценить, насколько успешно вы «перевариваете» нагрузки.
Перед началом систематических занятий мы, кардиологи, проверяем исходный уровень тренированности сердечно-сосудистой и дыхательной системы. Для этого существуют определенные пробы оценки пульса, давления, частоты дыхания и даже контроля эмоций.
Ниже приведены нагрузочные пробы, которые любой человек может применять самостоятельно в домашних условиях.
Пробы с контролем пульса. Приседаем, подпрыгиваем, ходим по лестнице
Начнем с пульса как основного показателя работоспособности сердца. Нормы для мужчин трудоспособного возраста – 50-60 уд./мин в спокойном состоянии, для женщин, как ни странно звучит, – величина меньше.
Прежде чем перейду к описанию проб, предупреждение для людей с проблемами сердца. Вам – небольшая поблажка: можете сразу сделать лишь половину приседаний (подскоков) и лишь потом, при условии учащения пульса не более, чем на 50 %, продолжайте до общерекомендуемой нагрузки.
Лестничная проба.
Поднимаемся на 4 этаж, не спеша, без остановок и сразу считаем пульс. Если частота сердечных сокращений (ЧСС):
- < 100 уд./мин – всё отлично,
- < 120 – хорошо,
- < 140 – удовлетворительно.
- А вот если > 140 – бейте в барабан, это плохо.
Следующий этап испытания. Подъем на 7 этаж – уже с учетом времени. Сначала поднимемся за 2 минуты и считаем пульс:
- если ЧСС > 140 уд./мин, это пока ваш предел. Начинайте работать над собой.
- если ЧСС < 140 уд./мин, считаем пульс еще раз через 2 мин. За 2 мин пульс должен вернуться к исходному – при хорошем уровне тренированности. Если же все-таки не вернется – у вас есть повод работать над собой.
Проба с приседаниями.
Становимся прямо и считаем пульс. Затем не спеша приседаем раз 20, вытягивая руки вперед, держа туловище прямо и широко разводя колени в стороны. Опять считаем пульс, а точнее, процент его прироста:
- увеличение ЧСС после нагрузки на 25 % и менее говорит об отличном состоянии организма;
- прирост на 25-50 % тоже неплох, но считается уже просто
- значения 50-65 % (удовлетворительно) и > 75 % (плохо) свидетельствуют о вашей нетренированности.
Еще вариант пробы с приседаниями.
Считаем пульс в покое за 10 сек, за следующие 30 сек приседаем 20 раз и считаем пульс опять. Так повторяем каждые 10 сек до момента, когда ЧСС вернется к исходной величине.
Если вы тренированы, учащение пульса за первые 10 сек будет не более чем на 5-7 ударов, а возвращение к исходным цифрам произойдет в течение 1,5-2,5 мин, при отличной тренированности хватит и 40-60 сек. Если вы не уложились в эти временные интервалы, вам есть над чем работать.
Проба с подскоками.
Сразу считаем пульс, затем становимся прямо, руки на пояс. Ваша задача состоит в том, чтобы за 30 сек сделать 60 небольших подскоков на носках. Затем снова считаем пульс. Оцениваем значения так же, как и в предыдущей пробе.
Пробы с контролем пульса. Лежим – встаем. Стоим – ложимся
Роль нервной системы, как регулятора работы сердца и сосудов, отражают тесты с переменой положения тела.
Ортостатическая проба (сначала лежим, потом встаем).
Считаем пульс в положении лежа за 10 сек, умножаем на 6, получаем исходный пульс. Медленно встаем, пересчитываем пульс в положении стоя.
Ориентируемся на разницу – не более 10-14 уд./мин. Если ваш результат < 20 уд./мин, вы уложились в общепринятый норматив, и ваш организм хорошо восстанавливается после физической нагрузки. Если разница > 20 уд./мин – это плохо.
Клиностатическая проба (сначала стоим, потом ложимся).
Проба основана на обратной реакции организма: при перемене положения тела из вертикального в горизонтальное. Рекомендуемая разница – не более 4-10 уд./мин. Оценка результата аналогична оценке в предыдущей пробе.
Пробы с контролем давления
Второй важный показатель, который вы можете измерить при тренировках дома, – артериальное давление (АД).
Измеряем до тренировки, после тренировки, еще минут через 20-30, плюс при ухудшении самочувствия.
Минутный объем крови.
Зная цифры АД и пульса, можно приблизительно подсчитать минутный объем крови, выбрасываемый сердцем. Для этого разницу между максимальным и минимальным значениями АД умножаем на ЧСС.
Ориентируемся на уровень 2600. Если значение превышено, задумайтесь, не переборщили ли вы с нагрузками.
Даже коэффициент выносливости возможно определить дома! Просто умножьте ЧСС на 10, а затем разделите на разность максимального и минимального АД. Допустимая норма – 16. Увеличение показателя свидетельствует об ослаблении работы сердца и сосудов.
Частота дыхания
В процессе занятий физическими упражнениями важно следить за частотой дыхания. Особенно это касается лиц, имеющих одышку при физической активности. Рекомендую держать этот показатель на уровне 16 раз в минуту. Только не надо считать его навязчиво. Вы можете измерять частоту дыхания 1-2 раза в неделю как дополнение к остальным тестам.
12-минутный тест (тест Купера)
При условии здорового сердца – для оценки тренирующей роли ходьбы подойдет 12-минутный тест или тест Купера .
Беговая дорожка на стадионе. Фото: deborahrodriguez.net
При его выполнении можно идти, а можно и бежать. Важно то, какую дистанцию вы при этом осилили за 12 минут. Совершаемые действия не должны вызывать сильную одышку, в противном случае остановитесь и восстановите дыхание. Результат оценивайте по таблице.
Что потребуется для теста? Шагомер и беговая дорожка, в идеале – стадионная. При отсутствии шагомера поможет произведенный заранее подсчет количества шагов в 100 м или 200 м.
Самое важное в выполнении теста – оценить силы. Если у вас больное сердце, лучше отдайте предпочтение тесту с 6-тиминутной ходьбой (см. Инфарктник. Первые шаги). Если сердце здорово, но вы хотите убедиться в этом наверняка, накануне обследуйтесь у терапевта. Если считаете, что и то, и другое – не про вас, тогда лучше сначала потренируйтесь, а потом уже приступайте к тестированию.
Контроль эмоций
Не менее важны эмоциональные критерии правильной тренированности организма. Сюда отнесем ощущение бодрости, крепкий сон, хороший аппетит, желание продолжать в том же духе.
Бодрый и выспавшийся – это человек, который регулярно себя нагружает и испытывает желание продолжать занятия.
Логично, что любая физическая нагрузка приводит к появлению утомления и мышечных болей. Сохранение при этом бодрости, как показателя привыкания к непривычным нагрузкам, может свидетельствовать о нормальной тренированности. Напротив, спад сил, повышенная утомляемость, появление безразличия и апатии сигналят о переутомлении.
Смена двигательного режима потребует от вас довольно высокого уровня самоорганизации. Конечно, просто валяться на диване, пользоваться при любой возможности лифтом и подъезжать на транспорте каждый раз, когда нужно преодолеть метров 300, намного легче, нежели побудить себя регулярно физически активничать. Начинать или не начинать тренироваться – решение только за вами. А коли уж решите, сразу учитесь получать удовольствие от движения, прислушиваясь к тому, как реагирует организм. Тогда соблюдение регулярности тренировок никогда не станет бременем.
