Функциональные особенности сердечно-сосудистой системы при занятиях спортом

Анатомия сердечно-сосудистой системы. Структурные особенности спортивного сердца, кардиодинамика. Методика проведения и оценки функциональных проб с физической нагрузкой. Инструментальные методы исследования сердечно-сосудистой системы у спортсменов.

Рубрика Медицина
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 19.06.2015
Размер файла 52,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа
по теме: «Функциональные особенности сердечно-сосудистой системы при занятиях спортом»
Работу выполнила:
студентка 3 курса

Руза 2014

Содержание

Введение

1. Анатомия сердечно-сосудистой системы

2. Структурные особенности спортивного сердца

3. Кардиодинамика

4. Методика проведения и оценки функциональных проб с физической нагрузкой

4.1 Комбинированная проба С.П. Летунова. Методика проведения комбинированной пробы С.П. Летунова

4.2 Проба Руффье. Методика проведения и оценка

5. Инструментальные методы исследования сердечнососудистой системы у спортсменов

5.1 Особенности ЭКГ спортсменов

5.2 Фонокардиография (ФКГ)

5.3 Эхокардиография (ЭхоКГ)

5.4 Холтеровское мониторирование ЭКГ

5.5 Холтеровское мониторирование артериального давления

6. Оценка общей физической работоспособности спортсменов

6.1 Гарвардский степ-тест, методика проведения и оценка. Оценка общей физической работоспособности с помощью Гарвардского степ-теста

6.2 Тест Новакки, методика проведения и оценка

Заключение

Введение

сердце спортсмен физический

Исследование сердечно-сосудистой системы занимает одно из центральных мест спортивной медицины, поскольку функциональное состояние аппарата кровообращения играет важнейшую роль в приспособляемости организма к физическим направлениям и является одним из основных показателей функционального состояния организма спортсменов.

Деятельность сердца у спортсменов отличается от действия сердца у практически здоровых людей, не занимающихся спортом, рядом характерных особенностей, возникающих в процессе деятельности адаптации аппарата кровообращения к систематическим мышечным напряжениям. Сердце спортсмена функционирует более производительно, и, что особенно важно, более рационально, чем сердце нетренированного человека. Изменения, развивающиеся в сердце при регулярной тренировке, иногда бывают настолько велики, что некоторые врачи-клиницисты рассматривают их как патологические.

Спортивная деятельность весьма разнообразна, и поэтому требования предъявляемые к сердечно-сосудистой системе при занятиях различными видами спорта, неодинаковы. Это находит отражение в динамике сердечной деятельности у спортсменов разных специализаций.

Под влиянием рациональных занятий спортом в сердце спортсмена происходят морфологические и функциональные изменения, являющиеся адаптационным, биологическим процессом.

Морфологические изменения заключаются в физиологической дилатапии и физиологической гипертрофии сердца. Физиологическая дилатация способствует увеличению в покое резервного объема крови. Благодаря физиологической гипертрофии мышцы сердца увеличивается сила сердечного сокращения.

Функциональные особенности сердца спортсмена характеризуются экономизацией работы сердца в покое и высокой его производительностью в процессе физической нагрузки.

Экономизация деятельности аппарата кровообращения в условиях покоя выражается в бра-дикардии, в тенденции к снижению артериального давления, в замедлении скорости тока артериальной крови, в удлинении диастолы, в повышении систолического объема крови. Высокая производительность в процессе физической нагрузки характеризуется увеличением ударного и минутного объема крови, повышением систолического, внутрисердечного давления. Эти изменения сердца спортсмена обусловлены повышением тонуса блуждающего нерва, оптимизацией электролитного обмена в мышце сердца, улучшением сократительной способности миокарда, регуляторных механизмов кровообращения.

Реакция на физические нагрузки у тренированных спортсменов характеризуется быстрым врабатыванием и восстановлением, высокой координацией деятельности соматических и вегетативных систем, в том числе аппарата кровообращения.

Исследование сердечно-сосудистой системы спортсмена состоит из расспроса, наружного осмотра, аускультации, определения артериального давления, инструментальных методов исследования, проведения функциональных проб.

Среди методов исследования состояния сердечно-сосудистой системы особое место занимает исследование пульса, как наиболее простой и информативный показатель функционального состояния сердечно-сосудистой системы.

Исследуя определяют его частоту, ритм, напряжение, наполнение. Наиболее важными показателями являются частота и ритм сердечных сокращений. Они имеют большое значение для определения функционального состояния организма, особенно при исследовании влияния физических упражнений.

Как правило, у спортсменов отмечается ритмичный пульс, что служит отражением нормальной функции автоматизма сердца.

Частота сердечных сокращений в покое у человека зависит от возраста, пола, состояния центральной нервной системы, эмоциональных влияний обменных процессов и многих других факторов. Этот показатель претерпевает колебания в течение суток. В процессе систематических занятий спортом частота сердечных сокращений уменьшается. Установлено, что в связи с физической нагрузкой у спортсменов в состоянии покоя развиваются сильные холинергические реакции, вызывающие отрицательные хронотропные воздействия, что приводит к замедлению частоты сердечных сокращений. Снижение частоты сердечных сокращений в процессе тренировки в большей степени характерно для спортсменов, специализирующихся в видах спорта, требующих преимущественного развития выносливости. Она составляет у них в среднем около 50сокр. в минуту.

У представителей видов спорта, где требуется преимущественное развитие скоростно-силовых качеств, снижение частоты сердечных сокращений менее выражено: она равна в среднем 50-70 сокращениям в одну мин. Аналогичные данные отличаются у спортсменов, специализирующихся в скоростно-силовых видах спорта.

На частоту сердечных сокращений оказывает влияние состояние тренированности. Так у спортсмена, находящегося в хорошем состоянии тренированности, когда он входит в свою лучшую спортивную форму, отмечаются самые наименьшие показатели частоты пульса и наоборот.

1. Анатомия сердечно-сосудистой системы

Сердечно-сосудистая система состоит из сердца и кровеносных сосудов. Центральный орган кровеносной системы - сердце. Это - полый мышечный орган, состоящий из двух половин: левой - артериальной и правой - венозной. В каждой половине сердца расположены предсердие и желудочек, сообщающиеся между собой. Предсердия принимают кровь из сосудов, приносящих ее к сердцу, желудочки выталкивают эту кровь в сосуды, уносящие ее от сердца. Кровоснабжение сердца осуществляется двумя артериями: правой и левой венечными (коронарными), являющимися первыми ветвями аорты.

В соответствии с направлением движения артериальной и венозной крови, среди сосудов различают артерии, вены и соединяющие их капилляры.

Артерии - это кровеносные сосуды, несущие кровь, обогащенную в легких кислородом, от сердца ко всем частям и органам тела. Исключение составляет легочный ствол, который несет венозную кровь от сердца в легкие. Совокупность артерий от самого крупного ствола - аорты, берущей начало из левого желудочка сердца, до мельчайших разветвлений в органах - прека-пиллярных артериол - составляет артериальную систему, входящую в состав сердечно-сосудистой системы.

Вены - это кровеносные сосуды, несущие венозную кровь из органов и тканей к сердцу в правое предсердие. Исключение составляют легочные вены, несущие артериальную кровь из легких в левое предсердие. Совокупность всех вен представляет собой венозную систему, входящую в состав сердечно-сосудистой системы.

Капилляры - это самые тонкостенные сосуды микроцирку-ляторного русла, по которым движется кровь.

В организме человека находится общий (замкнутый) круг кровообращения, который делится на малый и большой.

Кровообращение - это непрерывное движение крови по замкнутой системе полостей сердца и кровеносных сосудов, способствующее обеспечению всех жизненно важных функций организма.

Малый, или легочный, круг кровообращения начинается в правом желудочке сердца, проходит через легочный ствол, его разветвления, капиллярную сеть легких, легочные вены и заканчивается в левом предсердии.

Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка самым крупным артериальным стволом - аортой, проходит через аорту, ее ветви, капиллярную сеть и вены органов и тканей всего тела и заканчивается в правом предсердии, в которое вливаются самые крупные венозные сосуды тела - верхняя и нижняя полые вены. Кровоснабжение всех органов и тканей в организме человека осуществляется сосудами большого круга кровообращения. Сердечно-сосудистая система обеспечивает транспорт веществ в организме и, тем самым, участвует в обменных процессах.

2. Структурные особенности спортивного сердца

Увеличение размеров спортивного сердца является следствием либо увеличения размеров его полостей, либо утолщения стенок желудочков и предсердий. По-видимому, более правильно говорить о преобладании той или иной структурной особенности.

Дилятация, или расширение полостей сердца, касается как желудочков, так и предсердий. Однако наибольшее значение имеет дилятация желудочков. Она обеспечивает одно из важнейших функциональных свойств спортивного сердца -- высокую производительность.

У здоровых нетренированных мужчин в возрасте 20--30 лет объем сердца составляет в среднем 760 см3, а у женщин -- 580 см3. Размеры сердца у спортсменов в значительной степени определяются характером спортивной деятельности.

Наибольшие размеры сердца отмечаются у спортсменов, тренирующихся на выносливость (лыжников, велосипедистов, бегунов на средние и длинные дистанции).

Несколько меньшие размеры сердца у спортсменов, в тренировке которых выносливости придается определенное значение, хотя это физическое качество и не является доминирующим в данном виде спорта (бокс, борьба, спортивные игры и т. д.).

У спортсменов, развивающих главным образом скоростно-силовые качества, объем сердца увеличен крайне незначительно по сравнению с нетренированными людьми.

Действительно, высокая производительность сердечно-сосудистой системы, а следовательно, и всей кардио-респираторной системы, необходима лишь в видах спорта, связанных с проявлением выносливости.

Таким образом, дилятация характерна не для сердца спортсменов вообще, а лишь для сердца тех из них, которые тренируются на выносливость.

Дилятация сердца у представителей скоростно-силовых видов спорта в связи со всем сказанным не является рациональной. Такие случаи подлежат углубленному врачебному исследованию с целью выяснения причины увеличения сердца.

Объем сердца у спортсменов различных специализаций (средние данные Ю. А. Борисовой)

Вид спорта

Объем сердца, см3

Относительный объем сердца,

см'/кг

усл. ед.

Лыжные гонки

1073

15,5

97

Велоспорт (шоссе)

1030

14,2

83

Бег (длинные дистанции)

1020

15,2

83

Спортивная ходьба

970

14,5

82

Бег (средние дистанции)

1020

14,9

82

Плавание

1065

13,9

82

Водное поло

1139

13,4

81

Баскетбол

1125

12,9

75

Современное пятиборье

955

13,5

73

Бокс

913

13,7

72

Борьба

953

12,2

69

Теннис

980

12,8

69

Скоростной бег на коньках

935

12,5

67

Бег (короткие дистанции)

870

12,5

62

Гимнастика

790

12,2

56

Тяжелая атлетика

825

10,8

54

Конный спорт

833

12,0

52

Прыжки в воду

770

11,3

51

Не занимающиеся спортом мужчины

760

11,2

50

Для решения вопроса о допустимой величине сердца у того или иного спортсмена следует сопоставить этот параметр с величиной максимального потребления кислорода или с величиной максимального О2-пульса. Если в процессе тренировки отмечается рост размеров сердца, который сопровождается ростом максимального потребления кислорода, -- дилятация носит адаптивный, физиологический характер. Если же показатели транспорта кислорода не растут или даже начали снижаться, дилятацию сердца следует считать чрезмерной.

Индивидуальная оценка объема сердца в связи с антропометрическими особенностями спортсмена производится путем определения так называемого относительного объема сердца. Для расчета этой величины чаще всего объем сердца делится на вес спортсмена в кг (есть и более сложные способы расчета относительного объема сердца).

Физиологическая дилятация сердца у спортсменов является весьма лабильной. Так, установлено, что в процессе роста тренированности в подготовительном периоде объем сердца может увеличиться на 15--20%.

В спортивной медицине широко используется методика исследования внутренних структур сердца -- ультразвуковая эхокардиография. На эхо-кардиограмме можно определить диаметр левого желудочка в период систолы и диастолы, толщину задней стенки этого отдела сердца и межжелудочковой перегородки. С помощью специальных формул можно рассчитать конечно-диастолический объем (КДО) и конечно-систолический объем (КСО) полости желудочка, массу миокарда (ММ), ударный объем (УО) и т.д.

В условиях покоя максимальная диастолическая емкость желудочка условно подразделяется на 3 фракции: 1) фракцию ударного объема (УО); 2) фракцию базального резервного объема (БРО) -- объем крови, который «включается» в ударный объем при нагрузке, способствуя его увеличению, и 3) фракцию остаточного объема (ОО), не покидающего полости желудочка при самом интенсивном его сокращении.

Если желудочек дилятирован (большой КДО), то в его полости имеется большой БРО. В желудочке, полость которого нормальна или лишь слегка увеличена, БРО невелик. Режимы работы таких желудочков неодинаковы при физической нагрузке: в дилятированном желудочке максимальный ударный объем обеспечивается «включением» БРО в общее количество выбрасываемой крови, в исходно нерасширенном левом желудочке -- принудительным расширением полости желудочка в период диастолы, обусловленным увеличенным венозным возвратом крови к сердцу. При этом в каждом сердечном цикле формируется дополнительный, или адаптивный, резервный объем (АРО), который, суммируясь с небольшим БРО, дает необходимый максимальный ударный объем. Следовательно, в последнем случае сердечное сокращение при нагрузке обеспечивается в значительной мере функционированием механизма Франка -- Старлинга (см. курс физиологии), в то время как в первом -- преимущественно нейрогумо-ральной стимуляцией миокарда. Увеличение КДО оптимизирует работу желудочка при нагрузке, не требует «включения» дополнительных механизмов увеличения сердечного выброса.

КДО, как мера дилатации спортивного сердца, колеблется у спортсменов в широких пределах (табл. 5). Он изменяется в пределах 100--200 мл в зависимости от видов спорта, в то время как у нетренированных мужчин -- в пределах 80--140 мл. Установлено, что некоторой критической величиной, превышение которой свидетельствует о наличии выраженной диля-тации желудочка, является 160 мл. Такая и более высокие величины наблюдаются у спортсменов, специально тренирующихся на выносливость. У представителей ско-ростно-силовых видов спорта величины КДО близки к нормальным. На рис. 18 показаны эхокардиограммы двух спортсменов. Отчетливо видны различия как в размерах желудочка, так и в толщине его стенки.

Величины КДО, массы миокарда и поверхностной плотности миокарда у спортсменов различных специализаций (средние данные)

Вид спорта

КДО, мл

Масса миокарда, г

Поверхностная плотность г/см2

Гребля

180

167

0,89

Баскетбол

174

166

0,92

Велоспорт

166

163

0,94

Водное поло

157

169

1,02

Современное пятиборье

152

165

1,04

Бег на средние дистанции

148

160

1,04

Плавание

145

162

1,06

Борьба

144

147

0,98

Марафон

141

159

1,09

Фигурное катание на коньках

138

157

1,12

Тяжелая атлетика

135

165

1,18

Подводное плавание

135

142

1,01

Прыжки в воду

120

130

1,06

Нетренированные

119

113

0,93

Таким образом, данные об объемах спортивного сердца хорошо согласуются с данными о КДО.

Физиологическая гипертрофия миокарда -- другая структурная особенность спортивного сердца. Как и гипертрофия вообще, она является важным приспособительным механизмом, обеспечивающим повышение работоспособности органа. Биологическая целесообразность развития гипертрофии миокарда вытекает из того факта, что во время физической нагрузки (по сравнению с покоем) при одном сокращении спортивное сердце должно выбрасывать примерно в 2--3 раза больше крови за укороченное вдвое время. Совершенно очевидно, что для выполнения столь значительной работы по перемещению крови сила сокращения сердечной мышцы должна быть увеличенной. Это достигается благодаря развитию гипертрофии миокарда.

Гипертрофический процесс в миокарде, развивающийся в связи с физической нагрузкой, происходит за счет увеличения числа саркомеров, числа и размеров митохондрий, рибосом и других структур сократительных элементов сердечной мышцы. В связи с этим главным критерием наличия гипертрофии миокарда является увеличение его массы. Последняя с помощью эхокардиографии может быть определена прижизненно.

Масса миокарда в той или иной мере увеличена у спортсменов всех специализаций (по сравнению с нетренированными людьми). Из этого можно сделать вывод о том, что у подавляющего числа систематически занимающихся спортом имеется различной выраженности рабочая гипертрофия миокарда. Естественно, что она существенно меньше, чем у больных с патологической гипертрофией. Физиологическая гипертрофия миокарда обратима после уменьшения нагрузки на сердце.

В связи с обсуждаемой проблемой представляют интерес материалы посмертного исследования сердца спортсменов, погибших от случайных причин. Оказывается, что у подавляющей части из них вес сердца либо был на верхней границе нормы, либо превосходил ее. Эти факты также указывают на развитие гипертрофического процесса в миокарде у большинства спортсменов.

Выраженность гипертрофии миокарда у спортсменов трудно оценивать по толщине той или иной стенки сердца, органа, имеющего сложную конфигурацию и неравномерное распределение мышечных волокон по отношению к поверхности полостей. Поэтому говорят об усредненной толщине миокардиальной стенки или, точнее, о поверхностной плотности миокарда (В. Л. Карпман, 3. Б. Белоцерковский). У представителей скоростно-силовых видов спорта она значительно выше, чем у тренирующихся на выносливость. Таким образом, у спортсменов с выраженной дилятацией полости левого желудочка усредненная толщина его стенки меньше, чем у спортсменов с нормальной или лишь слегка расширенной полостью. Но общая масса структур, обеспечивающих сокращение сердца при нагрузке, больше у спортсменов, тренирующихся на выносливость. Именно это и обеспечивает ту колоссальную производительность сердца, которая характерна для бегунов на средние и длинные дистанции, велосипедистов-шоссейников, лыжников и т. д.

Рабочая гипертрофия миокарда характеризуется ростом капиллярной сети. Без этого уже незначительная степень гипертрофии приводила бы к относительному кислородному голоданию волокон миокарда. При развитии рабочей гипертрофии отношение числа капилляров к числу волокон миокарда возрастает, благодаря чему кровоснабжение мышечных элементов не страдает.

Все сказанное о целесообразности развития рабочей гипертрофии миокарда относится лишь к умеренным ее степеням. Если гипертрофия становится чрезмерной, то ухудшается кровоснабжение миокарда. Возникает относительное кислородное голодание отдельных мышечных элементов, которое может закончиться развитием некроза с последующим замещением мышечной ткани соединительной, т. е. развитием кардиосклероза. Такая гипертрофия не свойственна нормальному спортивному сердцу. Она может возникать либо при нерациональных тренировках, либо при некоторых сопутствующих заболеваниях.

3. Кардиодинамика

Термином кардиодинамика обычно обозначают многообразные механические проявления деятельного состояния сердца, которые регистрируются с помощью различных инструментальных методик.

Для количественной оценки кардиодинамики у спортсменов применяется фазовый анализ систолы левого желудочка. Он заключается в измерении продолжительности периодов и фаз систолы. При этом особое внимание обращается на длительность фазы изоволюмического сокращения и периода изгнания. Фаза изоволюмического сокращения характеризует собой то время, в течение которого внутрижелудочковое давление повышается от минимального уровня во время диастолы до уровня давления в аорте. В этот момент аортальные клапаны открываются и начинается период изгнания крови из желудочка. Длительность фазы изоволюмического сокращения зависит от скорости повышения давления в левом желудочке (т. е. она непосредственно отражает сократимость миокарда). Если эта скорость значительна (например, при физической нагрузке), длительность фазы укорочена; если она невелика, длительность фазы удлинена.

Период изгнания характеризует собой время выброса крови из сердца. Длительность периода оценивается по отношению к должной для данной ЧСС.

У спортсменов, тренирующихся на выносливость, длительность основных фаз систолы существенно отличается от зарегистрированной у нетренированных людей. Эти особенности кардиодинамики получают наибольшее отражение в так называемом полном фазовом синдроме гиподинамии (ПФСГ) миокарда, который выражается главным образом в удлинении фазы изоволюмического сокращения, снижении скорости повышения давления в желудочке, относительном укорочении периода изгнания, увеличении КДО и массы миокарда (табл. 6). ПФСГ миокарда является одним из проявлений принципа экономичности сердечной деятельности у спортсменов и указывает на то, что спортивное сердце в условиях покоя работает более экономично во время каждой систолы. Энергетическая стоимость такого сокращения несколько меньше той, которая наблюдается при нормальной скорости развития напряжения миокарда. Более экономичен у спортсменов и процесс опорожнения сердца: основная часть систолического объема крови выбрасывается в самом начале периода изгнания. Благодаря этому уменьшается радиус желудочка и в соответствии с уравнением Лапласа поддержание необходимого систолического давления обеспечивается меньшим напряжением миокарда.

Структурно-функциональные показатели у спортсменов с различной кардиодинамикой (средние данные по В. Л. Карпману, Ю. А. Борисовой, А. А. Лыхмусу)

Показатель

Спортсмены с ПФСГ

Спортсмены с НФСГ

Спортсмены без ФСГ

Нетренированные люди

Фаза изоволюмического сокращения, с

0,063

0,051

0,042

0,031

Период изгнания: разность между действительной и должной длительностью, с

-0,036

-0,007

-0,01

+0,001

Скорость повышения внутрижелудочкового давления, мм рт. ст./с

1120

1265

1970

2288

Фракция выброса, %

62

66

63

60

КДО левого желудочка, см3

159

147

129

116

Масса миокарда желудочка, г

173

164

161

120

Наряду с ПФСГ наблюдается неполный фазовый синдром гиподинамии (НФСГ) миокарда, который характеризуется увеличенной длительностью фазы изоволюмического сокращения и сниженной скоростью повышения давления в желудочке при практически нормальной длительности периода изгнания.

У спортсменов, занимающихся преимущественно скоростно-силовыми видами спорта, кардиодинамика мало отличается от той, которая характерна для здоровых нетренированных людей.

Сократительная функция миокарда оценивается по тому количеству крови, которое выбрасывается из сердца в покое и при нагрузке -- по показателям гемодинамики. Как известно, ударный объем крови у здоровых нетренированных людей чаще всего колеблется в пределах 40--90 мл, у спортсменов -- в пределах 50--100 мл (у некоторых спортсменов в условиях покоя эти величины составляют 100--140 мл). Таким образом, есть основание говорить, что у спортсменов в условиях покоя обнаруживается тенденция к увеличению ударного объема крови. Имеется два механизма, объясняющих эту тенденцию. Один из них связан с антропометрическими особенностями спортсменов: чем больше у них рост и вес или, иными словами, чем больше площадь поверхности тела, тем больше и ударный объем крови. Действительно, например, у баскетболистов этот показатель колеблется от 85 до 140 мл. У спортсменов с малыми размерами тела он ближе к нижней границе приведенного диапазона. Отмеченная взаимосвязь объясняется тем, что размеры тела у человека с нормальным физическим развитием в общем связаны с размерами сердца, которые увеличиваются пропорционально росто-весовым данным.

Другой механизм увеличения ударного объема крови у спортсменов связан с характером спортивной деятельности. Наибольшие величины систолического объема обнаруживаются у спортсменов с высоким уровнем общей физической работоспособности (у лыжников, велосипедистов, стайеров и т.д.).

Как уже говорилось, у таких спортсменов отмечаются наибольшие размеры сердца, полости которого дилятированы, КДО в желудочках увеличен, что, в свою очередь, позволяет осуществлять больший систолический выброс. Характерно, что именно у этих же спортсменов отмечается более низкая ЧСС.

Сердечный выброс у спортсменов с различным уровнем физической работоспособности (средние данные по Б. Г. Любиной)

Физическая работоспособность по тесту PWC170, кгм/мин

Минутный объем крови, л/мин

Ударный объем крови, мл

Сердечный индекс, л/мин/м2

ЧСС, уд/мин

801 -- 1100

4,60

66

2,7

70

1101 -- 1400

4,93

73

2,6

68

1401 -- 1700

4,94

78

2,5

64

1701--2000

5,22

90

2,6

59

2001 и больше

5,35

93

2,5

58

У спортсменов с относительно невысоким уровнем общей физической работоспособности (гимнастов, тяжелоатлетов и т. д.) величины ударного объема крови также относительно меньше (как правило, в нормальных пределах).

Главный гемодинамический показатель -- минутный объем кровообращения -- характеризует уровень кровоснабжения тканей и связанную с этим доставку к ним кислорода и выведение из них углекислоты. В условиях покоя потребность организма в кровоснабжении относительно невелика. Поэтому величины минутного объема кровообращения также невелики. У здоровых нетренированных людей этот показатель, зарегистрированный при горизонтальном положении тела, обычно равен 3--6 л/мин, при вертикальном положении тела, когда несколько уменьшается венозный возврат крови к сердцу, -- 2,5--5 л/мин.

У спортсменов величина минутного объема кровообращения колеблется в весьма широких пределах: от 3 до 10 л/мин (при вертикальном положении тела). Примерно у 60% спортсменов она соответствует нормальным стандартам, зарегистрированным у здоровых нетренированных людей, у остальных спортсменов увеличена, причем у некоторых из них значительно -- до 8--10 л/мин. Такое увеличение чаще всего наблюдается у высокорослых спортсменов. Чем больше площадь поверхности тела, тем выше и средняя величина минутного объема кровообращения. Если же величину минутного объема кровообращения представить не в виде абсолютных цифр (в л/мин), а в виде так называемого сердечного индекса (минутный объем кровообращения, деленный на площадь поверхности тела, л/мин/м2), то отмеченной зависимости не обнаруживается: сердечный индекс примерно одинаков у спортсменов с различными антропометрическими характеристиками (см. табл. 7).

Если между величиной систолического объема и уровнем работоспособности спортсмена имеется определенная взаимосвязь, то величина минутного объема кровообращения в покое мало связана с уровнем физической работоспособности. Это объясняется тем, что минутный объем кровообращения зависит не только от величины систолического объема, но и от ЧСС. Оба эти показателя, определяющие величину минутного объема кровообращения, по-разному связаны с уровнем физической работоспособности (см. табл 7): с ударным объемом крови имеется прямая пропорциональная зависимость, а с ЧСС -- обратная пропорциональная зависимость. В результате таких разнонаправленных тенденций величина минутного объема кровообращения оказывается мало зависящей от уровня физической работоспособности.

4. Методика проведения и оценки функциональных проб с физической нагрузкой

Функциональные пробы с физической нагрузкой делятся на:

· одномоментные (проба Мартинэ - 20 приседаний за 30 секунд, проба Руффье, 15-секундный бег в максимально быстром темпе с высоким подниманием бедра, 2-минутный бег в темпе 180 шагов в минуту, 3-минутный бег в темпе 180 шагов в минуту);

· двухмоментные (это - сочетание вышеперечисленных одномоментных проб - например, 20 приседаний за 30 секунд и 15-секундный бег в максимально быстром темпе с высоким подниманием бедра, между пробами должен быть интервал для восстановления - 3 минуты);

· трехмоментные - комбинированная проба С.П. Летунова.

Оценка частоты сердечных сокращений, систолического и диастолического артериального давления, пульсового давления спортсменов в состоянии покоя.

1. Оценка частоты пульса в состоянии покоя:

· частота пульса 60-80 ударов в минуту называется нормокардией;

· частота пульса 40-60 ударов в минуту называется брадикардией;

· частота пульса более 80 ударов в минуту называется тахикардией.

Тахикардия в состоянии покоя у спортсмена оценивается отрицательно. Она может быть результатом интоксикации (очаги хронической инфекции), перенапряжения, отсутствия восстановления после тренировки.

Тахикардия - это увеличение частоты сердечных сокращений (для детей старше 7 лет и взрослых в покое) свыше 90 ударов в 1 минуту. Различают физиологическую и патологическую тахикардию. Под физиологической тахикардией понимают увеличение частоты сердечных сокращений под действием физической нагрузки, при эмоциональном напряжении (волнение, гнев, страх), под влиянием различных факторов окружающей среды (высокая температура воздуха, гипоксия и т. д.) при отсутствии патологических изменений сердца.

Брадикардия в состоянии покоя может быть:

а) Физиологической.

Физиологическая брадикардия возникает у тренированных спортсменов вследствие повышения тонуса блуждающего нерва. Она свидетельствует об экономизации сердечной деятельности в состоянии покоя у спортсменов.

Брадикардия - это проявление экономичности в деятельности аппарата кровоснабжения. При большей длительности сердечного цикла главным образом за счет диастолы создаются условия для оптимального наполнения желудочков кровью и полноценного восстановления обменных процессов в миокарде после предыдущего сокращения и, главное, у спортсменов в условиях покоя из-за уменьшения ЧСС снижается потребление миокардом кислорода. В процессе адаптации к физической нагрузке ЧСС у спортсменов замедляется в результате влияния блуждающего нерва на синусовый узел. Длительность сердечного цикла у спортсменов превышает 1,0 секунды, т.е. менее 60 ударов в минуту. Брадикардия возникает у спортсменов, тренирующихся в видах спорта, развивающих выносливость и имеющих более высокую квалификацию.

б) Патологической.

Патологическая брадикардия:

· может встречаться при заболеваниях сердца;

· может быть результатом переутомления.

2. Оценка артериального давления в состоянии покоя:

· а) артериальное давление от 100/60 мм рт. ст. до 130/85 мм рт. ст. - норма;

· б) артериальное давление ниже 100/60 мм рт. ст. - артериальная гипотония.

В состоянии покоя артериальная гипотония у спортсменов может быть:

· физиологической (гипотония высокой тренированности),

· патологической.

Различают следующие виды патологической артериальной гипотонии:

· первичная артериальная гипотония - это заболевание, при котором спортсмен предъявляет жалобы на слабость, повышенную утомляемость, головные боли, головокружение, понижение общей и спортивной работоспособности;

· симптоматическая артериальная гипотония, она связана с очагами хронической инфекции

· артериальная гипотония вследствие физического переутомления.

в) артериальное давление выше 130/85 мм рт. ст. - артериальная гипертензия.

В состоянии покоя у спортсмена артериальная гипертензия оценивается отрицательно. Она может быть результатом переутомления или проявлением заболевания. Повышение диастолического артериального давления, как правило, свидетельствует о наличии серьезной патологии.

По данным ВОЗ, нормальное артериальное давление меньше 130/85, а оптимальное артериальное давление меньше 120/80.

Должные величины АД у лиц взрослого возраста (формулы Волынского В.М.):

· Должное САД = 102 + 0,6 х возраст в годах

· Должное ДАД = 63 + 0,4 х возраст в годах.

Систолическое артериальное давление - это максимальное артериальное давление.

Диастолическое артериальное давление - это минимальное артериальное давление.

Пульсовое давление (ПД) - это разность между систолическим (максимальным) и диастолическим (минимальным) артериальным давлением, оно является косвенным критерием величины ударного объема сердца.

ПД = САД - ДАД

В спортивной медицине большое значение придают среднему артериальному давлению, которое рассматривается как результирующее всех переменных значений давления в течение сердечного цикла.

Величина среднего давления зависит от сопротивления ар-териол, сердечного выброса и длительности сердечного цикла. Это позволяет использовать данные о среднем давлении при расчете величин периферического и эластического сопротивления артериальной системы.

4.1 Комбинированная проба С.П. Летунова. Методика проведения комбинированной пробы С.П. Летунова

Комбинированная проба позволяет более разносторонне исследовать функциональную способность сердечно-сосудистой системы, так как нагрузки на скорость и выносливость предъявляют к системе кровообращения разные требования.

Скоростная нагрузка позволяет выявить способность к быстрому усилению кровообращения, нагрузка на выносливость - способность организма устойчиво поддерживать усиленное кровообращение на высоком уровне в течение определенного времени.

В основе пробы - определение направленности и степени изменения пульса и артериального давления под влиянием физических нагрузок, а также скорости их восстановления.

Методика проведения комбинированной пробы С.П. Летунова В состоянии покоя у спортсмена измеряют частоту пульса 3 раза за 10 секунд и артериальное давление, затем спортсмен выполняет три нагрузки, после каждой нагрузки измеряется пульс за 10 секунд и артериальное давление на каждой минуте восстановления.

· 1-я нагрузка - 20 приседаний за 30 секунд (эта нагрузка служит разминкой);

· 2-я нагрузка - 15-секундный бег в максимально быстром темпе с высоким подниманием бедра (нагрузка на скорость);

· 3-я нагрузка - 3-минутный бег в темпе 180 шагов в минуту (нагрузка на выносливость).

Интервалы для восстановления между 1 и 2 нагрузкой - 3 минуты, между 2 и 3 - 4 минуты, после 3 нагрузки - 5 минут.

Методика количественной оценки изменений частоты сердечных сокращений и пульсового давления после проведения функциональной пробы с физической нагрузкой (на 1-й минуте восстановительного периода)

Оценка приспособляемости сердечно-сосудистой системы спортсмена проводится по изменению ЧСС и АД после функциональной пробы с физической нагрузкой. Хорошая приспособляемость сердечно-сосудистой системы спортсмена к физической нагрузке характеризуется большим увеличением ударного объема сердца и меньшим увеличением ЧСС.

Для оценки степени увеличения ЧСС и пульсового давления (ПД) при проведении функциональной пробы сопоставляют данные ЧСС и пульсового давления в состоянии покоя и на 1-й минуте восстановления после проведения функциональной пробы, т.е. определяют процент увеличения ЧСС и ПД. Для этого ЧСС и ПД в состоянии покоя принимают за 100%, а разницу в ЧСС и ПД до и после нагрузки - за Х.

1. Оценка реакции ЧСС на функциональную пробу с физической нагрузкой:

ЧСС в состоянии покоя составила 12 ударов за 10 секунд, ЧСС на 1-й минуте восстановления после функциональной пробы составила 18 ударов за 10 секунд. Определяем разницу между ЧСС после физической нагрузки (на 1-й минуте восстановления) и ЧСС покоя. Она равна 18 - 12 = 6, это означает, что ЧСС после функциональной пробы увеличилась на 6 ударов, теперь с помощью пропорции определяем процент увеличения ЧСС.

Чем лучше функциональное состояние спортсмена, чем совершеннее деятельность его регуляторных механизмов, тем меньше увеличивается ЧСС в ответ на проведение функциональной пробы.

2. Оценка реакции АД на функциональную пробу с физической нагрузкой:

При оценке реакции артериального давления необходимо учитывать изменения САД, ДАД, ПД.

Наблюдаются различные варианты изменений САД и ДАД, но адекватная реакция АД характеризуется увеличением САД на 15-30% и уменьшением ДАД на 10-35% или отсутствием изменений ДАД по сравнению с состоянием покоя.

В результате увеличения САД и уменьшения ДАД увеличивается ПД. Необходимо знать, что процент увеличения пульсового давления и процент увеличения пульса должны быть соразмерны. Уменьшение ПД расценивается как неадекватная реакция на функциональную пробу.

3. Оценка реакции пульсового давления на функциональную пробу с физической нагрузкой:

В состоянии покоя: АД = 110/70, ПД = САД - ДАД = 110 -70 = 40, на 1-й минуте восстановления: АД = 120/60, ПД = 120 - 60 = 60.

Таким образом, ПД в состоянии покоя составило 40 мм рт. ст., ПД на 1-й минуте восстановления после функциональной пробы составило 60 мм рт. ст. Определяем разницу между ПД после физической нагрузки (на 1-й минуте восстановления) и ПД покоя. Она равна 60 - 40 = 20, это означает, что ПД после функциональной пробы увеличилась на 20 мм рт. ст., теперь с помощью пропорции определяем процент увеличения ПД.

Далее сопоставляем реакцию ЧСС и ПД. В данном случае процент увеличения ЧСС соответствует проценту увеличения ПД. При адекватной реакции сердечно-сосудистой системы на функциональную пробу с физической нагрузкой процент увеличения ЧСС должен быть соразмерен или быть несколько ниже процента увеличения ПД.

Для оценки реакции ЧСС и ПД на функциональную пробу с физической нагрузкой необходимо оценить данные ЧСС и АД (САД, ДАД, ПД) в состоянии покоя, изменения ЧСС и АД (САД,ДАД, ПД) сразу после нагрузки (1-я минута восстановления), дать оценку восстановительному периоду (длительность и характер восстановления ЧСС и АД (САД, ДАД, ПД).

После функциональной пробы (20 приседаний) при хорошем функциональном состоянии сердечно-сосудистой системы ЧСС восстанавливается в течение 2 минут, САД и ДАД - в течение 3 минут. После функциональной пробы (3-минутный бег) ЧСС восстанавливается в течение 3 минут, АД - в течение 4-5 минут. Чем быстрее происходит восстановление ЧСС и АД до исходного уровня, тем лучше функциональное состояние сердечно-сосудистой системы.

Реакция на функциональную пробу считается адекватной, если в состоянии покоя ЧСС и АД соответствовали нормальным величинам, после функциональной пробы с физической нагрузкой (на 1-й минуте восстановления) отмечались соразмерные изменения ЧСС и ПД (процент увеличения ЧСС И ПД), т.е. наблюдался нормотонический вариант реакции, реакция характеризовалась быстрым восстановлением ЧСС и АД до исходного уровня.

Физическая нагрузка при пробе Летунова сравнительно невелика, потребление кислорода даже после самой большой нагрузки увеличивается по сравнению с покоем в 8-10 раз (физические нагрузки на уровне МПК увеличивают потребление кислорода по сравнению с покоем в 15-20 раз). При хорошем функциональном состоянии спортсмена после проведения пробы Летунова ЧСС увеличивается до 130-150 ударов в минуту, САД увеличивается до 140-160 мм рт. ст., ДАД уменьшается до 50-60 мм рт. ст.

Определение показателя качества реакции (ПКР) сердечно-сосудистой системы по формуле Кушелевского-Зискина ПКР в пределах от 0,5 до 1,0 свидетельствует о хорошем функциональном состоянии сердечно-сосудистой системы. Отклонения в ту или иную сторону свидетельствуют об ухудшении функционального состояния сердечно-сосудистой системы.

Методика оценки комбинированной пробы С.П. Летунова. Оценка типов реакций сердечно-сосудистой системы (нормотонический, гипотонический, гипертонический, дистонический, ступенчатый)

В зависимости от направленности и степени выраженности сдвигов величин пульса и артериального давления и скорости их восстановления, различают пять типов реакции сердечнососудистой системы на физическую нагрузку:

1. нормотонический

2. гипотонический

3. гипертонический

4. дистонический

5. ступенчатый.

Нормотонический тип реакции сердечно-сосудистой системы на функциональную пробу характеризуется:

· адекватным возрастанием частоты пульса;

· адекватным увеличением систолического артериального давления;

· адекватным повышением пульсового давления;

· небольшим снижением диастолического артериального давления;

· быстрым восстановлением пульса и артериального давления.

Нормотонический тип реакции является рациональным, так как при умеренном, соответствующем нагрузке соразмерном повышении ЧСС и САД, небольшом снижении ДАД приспособление к нагрузке происходит за счет повышения пульсового давления, что косвенно характеризует увеличение ударного объема сердца. Подъем САД отражает усиление систолы левого желудочка, а снижение ДАД - уменьшение тонуса артериол, обеспечивающий лучший доступ крови на периферию. Данный тип реакции отражает хорошее функциональное состояние спортсмена. С ростом тренированности нормотоническая реакция экономизи-руется, время восстановления уменьшается.

Кроме нормотонического типа реакции на функциональную пробу, которая является типичной для тренированных спортсменов, возможны атипические реакции (гипотонический, гипертонический, дистонический, ступенчатый).

Гипотонический тип реакции сердечно-сосудистой системы на функциональную пробу характеризуется:

· резким, неадекватным возрастанием пульса;

· САД увеличивается незначительно;

· пульсовое давление (разность между САД и ДАД) увеличивается незначительно;

· ДАД может незначительно повышаться, понижаться или оставаться без изменений;

· замедленным восстановлением пульса и АД.

Гипотонический тип реакции характеризуется тем, что усиление кровообращения при физической нагрузке происходит в основном за счет увеличения ЧСС при небольшом увеличении ударного объема сердца.

Гипотонический тип реакции характерен для состояния переутомления или астенизации вследствие перенесенногозаболевания.

Гипертонический тип реакции сердечно-сосудистой системы на функциональную пробу характеризуется:

· резким, неадекватным возрастанием пульса;

· резким, неадекватным возрастанием САД;

· повышением ДАД;

· замедленное восстановление пульса и АД.

Гипертонический тип реакции характеризуется резким повышением САД до 180-190 мм рт. ст. при одновременном повышении ДАД до 90-100 мм рт. ст. и резком учащении пульса. Этот тип реакции нерационален, так как свидетельствует о чрезмерном увеличении работы сердца (проценты учащения пульса и увеличения пульсового давления значительно превышают нормативы). Гипертонический тип реакции может наблюдаться при физическом перенапряжении, а также в начальных стадиях гипертонической болезни. Данный тип реакции чаще встречается в среднем и пожилом возрасте.

Дистонический тип реакции сердечно-сосудистой системы на функциональную пробу характеризуется:

· резким, неадекватным возрастанием пульса;

· резким, неадекватным возрастанием САД;

· ДАД прослушивается до 0 (феномен бесконечного тона), если бесконечный тон прослушивается в течение 2-3 минут, то такая реакция считается неблагоприятной;

· замедленное восстановление пульса и АД. Дистонический тип реакции может наблюдаться после заболеваний, при физическом перенапряжении.

Ступенчатый тип реакции сердечно-сосудистой системы на функциональную пробу характеризуется:

· резким, неадекватным возрастанием пульса;

· на 2-й и 3-й минуте восстановления САД выше, чем на 1-й минуте;

· замедленное восстановление пульса и АД.

Такой тип реакции оценивается как неудовлетворительный и свидетельствует о неполноценности регуляторных систем.

Ступенчатый тип реакции определяется преимущественно после скоростной части пробы Летунова, требующей наиболее быстрого включения регуляторных механизмов. Это может быть следствием переутомления или неполного восстановления спортсмена.

Комбинированная реакция на пробу Летунова - это одновременное наличие различных атипических реакций на три различные нагрузки при замедленном восстановлении, что свидетельствует о нарушении тренированности и плохом функциональном состоянии спортсмена.

Комбинированная проба С.П. Летунова может быть использована при динамических наблюдениях за спортсменами. Появление атипичных реакций у спортсмена, ранее имевшего нормотоническую реакцию, или замедление восстановления указывает на ухудшение функционального состояния спортсмена. Повышение тренированности проявляется улучшением качества реакции и ускорением процесса восстановления.

Данные типы реакций были установлены еще в 1951 году С.П. Летуновым и Р.Е. Мотылянской применительно к комбинированной пробе. Они дают дополнительные критерии для оценки реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку и могут быть использованы при любой физической нагрузке.

4.2 Проба Руффье. Методика проведения и оценка

В основе пробы - количественная оценка реакции пульса на кратковременную нагрузку и скорости ее восстановления.

Методика проведения: после короткого отдыха в течение 5 минут в положении сидя у спортсмена измеряют пульс за 10 секунд (Р0), далее спортсмен выполняет 30 приседаний за 30 секунд, после чего в положении сидя у него подсчитывают пульс в течение первых 10 секунд (Р1) и в течение последних 10 секунд (Р2) 1-й минуты восстановления.

Оценка результатов пробы Руффье:

· отлично - ИР < 0;

· хорошо - ИР от 0 до 5;

· посредственно - ИР от 6 до 10;

· слабо - ИР от 11 до 15;

· неудовлетворительно - ИР > 15.

Низкие оценки индекса Руффье свидетельствуют о недостаточном уровне адаптационных резервов кардиореспираторной системы, что лимитирует физические возможности организма спортсменов.

Показатель двойного произведения (ДП) - индекс Робинсона

Двойное произведение является одним из критериев функционального состояния сердечно-сосудистой системы. Оно косвенно отражает потребность миокарда в кислороде.

Низкая оценка индекса Робинсона свидетельствует о нарушении регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы.

Значения двойного произведения у спортсменов ниже, чем у нетренированных лиц. Это значит, что сердце спортсмена в условиях покоя работает в более экономичном режиме, при меньшем потреблении кислорода.

5. Инструментальные методы исследования сердечно-сосудистой системы у спортсменов

Электрокардиография (ЭКГ) Электрокардиография - это самый распространенный и доступный метод исследования. В спортивной медицине электрокардиография дает возможность определить положительные изменения, возникающие при занятиях физической культурой и спортом, своевременно диагностировать предпатологические и патологические изменения у спортсменов.

Электрокардиографическое исследование спортсменов проводится в 12 общепринятых отведениях в покое, во время физической нагрузки и в периоде восстановления.

Электрокардиография - это метод графической регистрации биоэлектрической активности сердца.

Электрокардиограмма - это графическая запись изменений биоэлектрической активности сердца.

Электрокардиограмма представляет собой кривую, состоящую из зубцов (волн) и интервалов между ними, отражающих процесс охвата возбуждением миокарда предсердий и желудочков (фаза деполяризации), процесс выхода из состояния возбуждения (фаза реполяризации) и состояние электрического покоя сердечной мышцы (фаза поляризации).

Все зубцы электрокардиограммы обозначаются латинскими буквами: P, Q, R, S, T.

Зубцы представляют собой отклонения от изоэлектриче-ской (нулевой) линии, они:

· положительны, если направлены вверх от этой линии;

· отрицательны, если направлены вниз от этой линии;

· двухфазны, если начальная или конечная части их расположены различно относительно данной линии.

Необходимо запомнить, что зубцы R всегда положительны, зубцы Q и S всегда отрицательны, зубцы P и T могут быть положительными, отрицательными или двухфазными.

Величина зубцов по вертикали (высота или глубина) выражается в миллиметрах (мм) или милливольтах (мв). Высота зубца измеряется от верхнего края изоэлектрической линии до его вершины, глубина - от нижнего края изоэлектрической линии до вершины отрицательного зубца.

Каждый элемент электрокардиограммы имеет продолжительность, или ширину - это расстояние между его началом от изоэлектрической линии и возвращением к ней. Это расстояние измеряется на уровне изоэлектрической линии в сотых долях секунды. При скорости записи 50 мм в секунду один миллиметр на снятой ЭКГ соответствует 0,02 секунды.

Анализируя ЭКГ, измеряют интервалы:

· PQ (время от начала появления зубца P до начала желудочкового комплекса QRS);

· QRS (время от начала зубца Q до окончания зубца S);

· QT (время от начала комплекса QRS до начала зубца T);

· RR (интервал между двумя соседними зубцами R). Интервал RR соответствует длительности сердечного цикла. Эта величина определяет частоту сердечного ритма.

На ЭКГ различают предсердный и желудочковый комплексы. Предсердный комплекс представлен зубцом P, желудочковый - QRST состоит из начальной части - зубцов QRS и конечной части - сегмента ST и зубца Т.

Оценка функции автоматизма, возбудимости, проводимости сердца с помощью метода электрокардиографии

С помощью метода электрокардиографии можно изучать следующие функции сердца: автоматизм, проводимость, возбудимость.

Мышца сердца состоит из клеток двух видов - сократительного миокарда и клеток проводящей системы.

Нормальную работу сердечной мышцы обеспечивают ее свойства:

1. автоматизм;

2. возбудимость;

3. проводимость;

4. сократимость.

Автоматизм сердца - это способность сердца вырабатывать импульсы, вызывающие возбуждение. Сердце способно спонтанно активироваться и вырабатывать электрические импульсы. В норме наибольшим автоматизмом обладают клетки синусового узла (СА), расположенного в правом предсердии, который подавляет автоматическую активность остальных водителей ритма. На функцию автоматизма СА большое влияние оказывает вегетативная нервная система: активизация симпатической нервной системы ведет к увеличению автоматизма клеток СА узла, а парасимпатической системы - к уменьшению автоматизма клеток СА узла.

Возбудимость сердца - это способность сердца возбуждаться под влиянием импульсов. Функцией возбудимости обладают клетки проводящей системы и сократительного миокарда.

Проводимость сердца - это способность сердца проводить импульсы от места их возникновения до сократительного миокарда. В норме импульсы проводятся от синусового узла к мышце предсердий и желудочков. Наибольшей проводимостью обладает проводящая система сердца.

Сократимость сердца - это способность сердца сокращаться под влиянием импульсов. Сердце по своей природе является насосом, который перекачивает кровь в большой и малый круги кровообращения.

Наиболее высоким автоматизмом обладает синусовый узел, поэтому именно он в норме является водителем ритма сердца. Возбуждение миокарда предсердий начинается в области синусового узла.

Зубец P отражает охват возбуждением предсердий (деполяризация предсердий). При синусовом ритме и нормальном положении сердца в грудной клетке зубец P положителен во всех отведениях, кроме AVR, где он, как правило, отрицательный. Продолжительность зубца P в норме не превышает 0,11 секунд. Далее волна возбуждения распространяется к атриовентрикулярному узлу.

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.