Функциональные особенности сердечно-сосудистой системы при занятиях спортом

Интервал PQ отражает время проведения возбуждения по предсердиям, атриовентрикулярному узлу, пучку Гиса, ножкам пучка Гиса, волокнам Пуркинье до сократительного миокарда. В норме он составляет 0,12-0,19 секунды.

Комплекс QRS характеризует охват возбуждением желудочков (деполяризация желудочков). Общая продолжительность QRS отражает время внутрижелудочковой проводимости и чаще всего составляет 0,06-0,10 с. Все зубцы (Q, R, S), составляющие комплекс QRS, в норме имеют острые вершины, не имеют утолщений, расщеплений.

Зубец T отражает выход желудочков из состояния возбуждения (фаза реполяризации). Этот процесс протекает медленнее, чем охват возбуждением, поэтому зубец T значительно шире комплекса QRS. В норме высота зубца T составляет от 1/3 до 1/2 высоты зубца R в том же отведении.

Интервал QT отражает весь период электрической активности желудочков и называется электрической систолой. В норме QT составляет 0,36-0,44 секунды и зависит от ЧСС и пола. Отношение длины электрической систолы к продолжительности сердечного цикла, выраженное в процентах, называется систолическим показателем. Продолжительность электрической систолы, отличающейся более чем на 0,04 секунды от нормальной для этого ритма, является отклонением от нормы. То же самое относится и к систолическому показателю, если он отличается от нормального для данного ритма более чем на 5%. Нормальные величины электрической систолы и систолического показателя представлены в таблице.

а) Нарушение функции автоматизма:

1. Синусовая брадикардия - это медленный синусовый ритм. Частота сердечных сокращений - меньше 60 в минуту, но, как правило, не менее 40 в минуту.

2. Синусовая тахикардия - это частый синусовый ритм. Число сердечных сокращений - свыше 80 в минуту, может достигать 140-150 в минуту.

3. Синусовая аритмия. В норме синусовый ритм характеризуется небольшими различиями в продолжительности интервалов PP (разность между самым длинным и коротким интервалом PP составляет 0,05-0,15 секунды). При синусовой аритмии различие превышает 0,15 секунды.

4. Ригидный синусовый ритм характеризуется отсутствием различий продолжительности интервалов PP (разность менее 0,05 секунды). Ригидный ритм указывает на поражение синусового узла и свидетельствует о плохом функциональном состоянии миокарда.

б) Нарушение функции возбудимости:

Экстрасистолы - это преждевременные возбуждения и сокращения всего сердца или его отделов, импульс для которых обычно исходит из различных участков проводящей системы сердца. Импульсы для преждевременных сокращений сердца могут возникать в специализированной ткани предсердий, атрио-вентрикулярного соединения или в желудочках. В связи с этим различают:

1. предсердные экстрасистолы;

2. атриовентрикулярные экстрасистолы;

3. желудочковые экстрасистолы.

в) Нарушение функции проводимости:

Синдромы преждевременного возбуждения желудочков:

· Синдром CLC - это синдром укороченного интервала PQ (меньше 0,12 секунды).

· Синдром Вольфа-Паркинсона-Уайта (WPW) - это синдром укороченного интервала PQ (до 0,08-0,11 секунды) и уширенного комплекса QRS (0,12-0,15 секунды).

Замедление или полное прекращение проведения электрического импульса по отделу проводящей системы называется блокадой сердца:

· нарушение передачи импульса из синусового узла на предсердия;

· нарушения внутрипредсердной проводимости;

· нарушение проведения импульса от предсердий к желудочкам;

· внутрижелудочковая блокада - это нарушения проводимости по правой или левой ножке пучка Гиса.

5.1 Особенности ЭКГ спортсменов

Систематические занятия физической культурой и спортом приводят к существенным изменениям электрокардиограммы.

Это дает возможность выделить особенности ЭКГ спортсменов:

1. синусовая брадикардия;

2. умеренная синусовая аритмия;

3. сглаженный зубец P;

4. высокая амплитуда комплекса QRS;

5. высокая амплитуда зубца T;

6. электрическая систола (интервал QT) более длительна.

5.2 Фонокардиография (ФКГ)

Фонокардиография - это метод графической регистрации звуковых явлений (тонов и шумов), возникающих при работе сердца.

В настоящее время в связи с широким распространением метода эхокардиографии, позволяющего детально описать морфологические изменения клапанного аппарата сердечной мышцы, интерес к этому методу снизился, но своего значения не утратил.

ФКГ объективизирует звуковую симптоматику, выявляемую при аускультации сердца, дает возможность точно определить время появления звукового феномена.

5.3 Эхокардиография (ЭхоКГ)

Эхокардиография - это метод ультразвуковой диагностики сердца, основанный на свойстве ультразвука отражаться от границ структур с различной акустической плотностью.

Он дает возможность визуализировать и измерять внутренние структуры работающего сердца, дать количественную оценку величины массы миокарда и размеров полостей сердца, оценить состояние клапанного аппарата, исследовать закономерности адаптации сердца к физической нагрузке различной направленности. С помощью метода эхокардиографии можно диагностировать пороки сердца и другие патологические состояния. Также анализируется состояние центральной гемодинамики. Метод эхокардиографии имеет различные методики и режимы (М-режим, В-режим).

Допплер-эхокардиография в рамках эхоКГ позволяет оценить состояние центральной гемодинамики, визуализировать направление и распространенность нормальных и патологических потоков в сердце.

5.4 Холтеровское мониторирование ЭКГ

Показания к проведению холтеровского мониторирования ЭКГ:

· обследование спортсменов;

· брадикардия менее 50 ударов в минуту;

· наличие случаев внезапной смерти в молодом возрасте у ближайших родственников;

· синдром WPW;

· синкопе (обмороки);

· боли в области сердца, боли в груди;

· сердцебиение.

Холтеровское мониторирование дает возможность:

· в течение суток выявить и проследить нарушения сердечного ритма;

· сравнить частоту нарушений ритма в разное время суток;

· сопоставить выявленные изменения ЭКГ с субъективными ощущениями и физической активностью.

5.5 Холтеровское мониторирование артериального давления

Холтеровское мониторирование АД - это метод мониторинга АД в течение суток. Это - наиболее ценный метод диагностики, контроля и профилактики артериальной гипертонии.

АД - это один из показателей, подчиненных суточным ритмам. Десинхроноз часто развивается ранее клинических проявлений заболевания, что необходимо использовать для ранней диагностики заболевания.

В настоящее время при суточном мониторировании АД оценивают следующие параметры:

· средние значения АД (САД, ДАД, ПД) за сутки, день и ночь;

· максимальные и минимальные значения АД в различные периоды суток;

· вариабельность АД (норма для САД в дневное и ночное время - 15 мм рт. ст.; для ДАД в дневное время - 14 мм рт. ст., в ночное время -12 мм рт. ст.).

6. Оценка общей физической работоспособности спортсменов

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

Гарвардский степ-тест используется для количественной оценки восстановительных процессов, протекающих в организме спортсмена после дозированной мышечной работы.

Физическая нагрузка в данном тесте - восхождение на ступеньку. Высота ступеньки для мужчин - 50 см, для женщин - 43 см. Время восхождения - 5 минут, частота подъема на ступеньку - 30 раз в минуту. Для строгого дозирования частоты восхождения на ступеньку и спуска с неё используется метроном, частоту которого устанавливают равной 120 ударам в минуту. Каждое движение испытуемого соответствует одному удару метронома, каждое восхождение осуществляется на четыре удара метронома. На 5-й минуте восхождения ЧСС в

Физическая подготовленность оценивается по значению полученного индекса. Величина ИГСТ характеризует скорость восстановительных процессов после физической нагрузки. Чем быстрее восстанавливается пульс, тем выше индекс Гарвардского степ-теста.

Высокие величины индекса Гарвардского степ-теста наблюдаются у спортсменов, тренирующихся на выносливость (гребля на байдарках и каноэ, академическая гребля, велоспорт, плавание, лыжные гонки, конькобежный спорт, бег на длинные дистанции и др.). У спортсменов - представителей скоростно-силовых видов спорта величины индекса существенно ниже. Это дает возможность использовать данный тест для оценки общей физической работоспособности спортсменов.

С помощью Гарвардского степ-теста можно рассчитать общую физическую работоспособность. Для этого выполняются две нагрузки, мощность которых может быть определена по формуле:

W= p х h х n х 1,3 , где p - масса тела (кг); h - высота ступеньки в метрах; n - количество восхождений в 1 минуту;

1,3 - коэффициент, учитывающий так называемую отрицательную работу (спуск со ступеньки).

Предельно допустимая высота ступеньки составляет 50 см, наибольшая частота восхождений - 30 в 1 минуту.

Диагностическая ценность данного теста можно увеличить, если параллельно с ЧСС в периоде восстановления измерять АД. Это даст возможность оценить тест не только количественно (определение ИГСТ), но и качественно (определение типа реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку).

Сопоставление общей физической работоспособности и приспособляемости реакции сердечно-сосудистой системы, т.е. цены данной работы может охарактеризовать функциональное состояние и функциональную подготовленность спортсмена.

Тест PWC₁₇₀ (Physical Working Capacity). Всемирной организацией здравоохранения данный тест называется W₁₇₀

Тест используется для определения общей физической работоспособности спортсменов.

В основе теста - установление той минимальной мощности физической нагрузки, при которой ЧСС становится равной 170 ударам в минуту, т.е. достигается оптимальный уровень функционирования кардиореспираторной системы. Физическая работоспособность в данном тесте выражается в величинах мощности физической нагрузки, при которой ЧСС достигает 170 ударов в минуту.

Определение PWC170 проводится непрямым методом. Он основан на существовании линейной зависимости между ЧСС и мощностью физической нагрузки до ЧСС, равной 170 ударам в минуту, что позволяет определить PWC170 графическим способом и по формуле, предложенной В. Л. Карпманом.

Тест предусматривает выполнение двух нагрузок возрастающей мощности длительностью по 5 минут каждая, без предварительной разминки, с интервалом отдыха 3 минуты. Нагрузка проводится на велоэргометре. Задаваемая нагрузка дозируется с помощью частоты педалирования (как правило, 60-70 оборотов в минуту) и сопротивления вращению педалей. Мощность выполняемой работы выражается в кгм/мин или ваттах, 1 ватт = 6,1114 кгм.

Величина первой нагрузки задается в зависимости от массы тела и уровня подготовленности спортсмена. Мощность второй нагрузки задается с учетом частоты сердечных сокращений, вызванной первой нагрузкой.

ЧСС регистрируют в конце 5-й минуты каждой нагрузки (последние 30 секунд работы на определенном уровне мощности).

Оценка относительных значений PWC₁₇₀ (кгм/мин кг):

· низкая - 14 и меньше;

· ниже средней - 15-16;

· средняя - 17-18;

· выше средней - 19-20;

· высокая - 21-22;

· очень высокая - 23 и больше.

Наиболее высокие величины общей физической работоспособности наблюдаются у спортсменов, тренирующихся на выносливость.

6.2 Тест Новакки, методика проведения и оценка

Тест Новакки используется для прямого определения общей физической работоспособности спортсменов.

В основе теста - определение времени, в течение которого спортсмен способен выполнить определенную, зависящую от его массы тела физическую нагрузку ступенчато возрастающей мощности. Тест выполняется на велоэргометре. Нагрузка строго индивидуализирована. Начинается нагрузка с исходной мощности 1 ватт на 1 кг массы тела спортсмена, через каждые две минуты мощность нагрузки увеличивается на 1 ватт на кг - до момента отказа спортсмена от выполнения нагрузки. В этот период потребление кислорода близко или равно МПК (максимальное потребление кислорода), ЧСС также достигает максимальных значений.

Максимальное потребление кислорода (МПК), методы определения и оценка

Максимальное потребление кислорода - это наибольшее количество кислорода, которое человек способен употребить в течение 1 минуты. МПК является мерой аэробной мощности и интегральным показателем состояния системы транспорта кислорода, это - основной показатель продуктивности кардиореспира-торной системы.

Величина МПК - один из важнейших показателей, характеризующих общую физическую работоспособность спортсмена.

Определение МПК особенно важно для оценки функционального состояния спортсменов, тренирующихся на выносливость.

Показатель МПК относится к ведущим в оценке физического состояния человека.

Максимальное потребление кислорода (МПК) определяют прямым и непрямым методами.

· Прямым методом МПК определяют в ходе выполнения нагрузки на велоэргометре или тредмиле с использованием соответствующей аппаратуры для забора кислорода и количественного его определения.

Прямое измерение МПК при тестирующих нагрузках трудоемко, требует специальной аппаратуры, высокой квалификации медицинского персонала, максимальных усилий от спортсмена, значительных затрат времени. Поэтому чаще используют непрямые методы определения МПК.

· При непрямых методах величину МПК определяют, используя соответствующие математические формулы:

Непрямой метод определения МПК (максимального потребления кислорода) по величине PWC₁₇₀. Известно, что величина PWC170 высоко коррелирует с МПК. Это позволяет определить МПК по величине PWC170 с помощью формулы, предложенной В.Л. Карпманом.

Непрямой метод определения МПК (максимального потребления кислорода) по формуле Д. Массикоте - по результатам бега на 1500 метров:

МПК = 22,5903 + 12,2944 + результат (с) - 0,1755 хмассу тела (кг) Для сравнения МПК спортсменов пользуются не абсолютным значением МПК (л/мин), а относительным. Относительные значения МПК получают, разделив абсолютную величину МПК на массу тела спортсмена в кг. Единица относительного показателя - мл/мин/кг.

Заключение

Хотя влияние физических упражнений на сердце изучается давно, еще очень много кардинальных вопросов спортивной кардиологии нельзя считать решенными. Кроме того, рост спортивных достижений постоянно ставит перед спортивной медициной, в том числе перед спортивной кардиологией, новые задачи. Помимо более тщательной диагностики различных морфологических изменений сердечной мышцы, при отборе к занятиям спортом и дозировании физических нагрузок речь идет о разностороннем изучении положительных сдвигов, возникающих в сердечно-сосудистой системе при адаптации к всевозрастающим физическим нагрузкам и заключающихся как в определенных морфологических изменениях, так и в изменениях регуляции. Большую роль играют исследования возможных негативных изменений сердечно-сосудистой системы при неправильно построенном тренировочном процессе.

Чрезмерная физическая нагрузка в спорте, а также физическая нагрузка на фоне очагов хронической инфекции вызывают патологические изменения и нарушения функции сердца спортсменов.

Органы и системы организма спортсмена по мере увеличения нагрузок и степени адаптации к ним претерпевают различные морфофункциональные перестройки. В процессе спортивной тренировки развиваются функциональные приспособительные изменения и в работе сердечнососудистой системы, которые подкрепляются морфологической перестройкой ("структурный след", по определению Ф. 3. Меерсона) аппарата кровообращения и некоторых внутренних органов. Эта перестройка обеспечивает сердечнососудистой системе высокую работоспособность, позволяющую спортсмену переносить интенсивные и длительные физические нагрузки.

В литературе постоянно дискутируется вопрос об анатомических и функциональных характеристиках так называемого спортивного сердца, о пределе его физиологической адаптации и переходе в патологическую (Земцовский, 1995; A. Urhausen, 1997; Н.Д. Граевская, 1997). Лимитирующая роль деятельности сердца в обеспечении спортивной подготовки объясняет, почему именно этот орган чаще других подвергается перенапряжениям.

Немаловажно, что в ряде видов спорта, в которых требования к транспорту кислорода особенно высоки (циклические, скоростно-силовые, игровые), тренировка спортсмена сводится в определенной мере к тренировке самого сердца.

Тренеру необходимо хорошо знать структурно-функциональные особенности "спортивного сердца", понимать важность систематического врачебного контроля в целях предупреждения и профилактики нарушений функционального состояния и повреждений миокарда и т. д.

Следовательно, необходимо осуществлять регулярный комплексный, в том числе и кардиологический контроль на протяжении всего годичного цикла подготовки. При этом особое внимание следует уделять обследованиям в подготовительный период, и при выявлении отклонений со стороны деятельности сердечнососудистой системы необходимо своевременно вносить коррекцию в тренировочный процесс, применять комплекс восстановительных мероприятий.

Размещено на Allbest.ru