Морфофункциональные особенности сердечно-сосудистой системы у спортсменов презентация

дыхания. Деятельность этих систем при физической нагрузке строго координируется нейрогуморальной регуляцией, благодаря чему функционирует, по существу, единая система транспорта кислорода в организме, которую обозначают ещё как кардио-респираторную систему. От эффективности работы кардио-респираторной системы во многом зависит уровень спортивной работоспособности.
Она включает в себя:
*аппарат внешнего дыхания,
*кровь,
*сердечно-сосудистую систему,
*систему тканевого дыхания (см. рис.).

окружающей среды к работающим мышцам и органам в связи с тем, что является основным лимитирующим звеном этой системы. Из-за невозможности чрезмерно повысить производительность сердца при мышечной работе, индивидуальный «кислородный потолок» у человека ограничивается 3-6 л кислорода в минуту. Этот важный факт и объясняет ту роль, которую играет сердечная деятельность в обеспечении спортивной работоспособности. В ряде видов спорта, в которых требования к транспорту кислорода особенно высоки (виды спорта, связанные с проявлением выносливости), тренировка спортсмена сводится в определённой мере к тренировке самого сердца.
Лимитирующая роль сердца в обеспечении спортивной деятельности объясняет, почему именно этот орган чаще других подвергается перенапряжениям. Тренеру необходимо хорошо знать структурно-функциональные особенности спортивного сердца, понимать важность систематического врачебного контроля с целью предупреждения и профилактики нарушений функционального состояния и повреждений миокарда и т. д.
Лимитирующая роль сердечно-сосудистой системы связана не только с производительностью самого сердца. Не менее важны в этом отношении и периферические механизмы, и в частности кровоток в капиллярах. Интенсивность кровотока по нутритивным капиллярам может оказать существенное влияние на массоперенос О2 из эритроцита к митохондриям мышечных клеток.

спортсменов. Так, у хорошо тренированных лиц было обнаружено увеличение размеров сердца, «высокий», упругий пульс и т. д. Уже в 1899 г. был предложен новый медицинский термин – «спортивное сердце» (Хеншен). Этим термином обозначается вполне здоровое сердце, обладающее повышенными функциональными возможностями. Спортивное сердце характеризуется комплексом структурных и функциональных особенностей, обеспечивающих ему высокую адаптивность и производительность при мышечной работе.

≤ 1200 см3). 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.). И, наконец, у спортсменов, развивающих главным образом скоростно-силовые качества, объем сердца увеличен крайне незначительно по сравнению с нетренированными людьми. Эти закономерности находятся в хорошем согласии с теорией. Совершенно очевидно, что физиологическая дилатация спортивного сердца ограничивается определенными пределами. Чрезмерный объем сердца (более 1200 см3 по С. В. Хрущеву) даже у спортсменов, тренирующихся на выносливость, может явиться результатом перехода физиологической дилатации сердца в патологическую (кардиомиопатия дилатационная).

Структурные особенности спортивного сердца

процессов в сердечной мышце, которые могут развиваться в результате нерациональной тренировки. 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, – дилатация носит адаптивный, физиологический характер. Если же показатели транспорта кислорода не растут или даже начали снижаться, дилатацию сердца следует считать чрезмерной. Физиологическая дилатация сердца у спортсменов является весьма лабильной. Так, установлено, что в процессе роста тренированности в подготовительном периоде объем сердца может увеличиться на 15-20%. В последнее время для оценки дилатации используют методику УЗИ сердца (эхокардиография). Дилатацию сердца соотносят с показателем КДО (конечно-диастолический объем). КДО, как мера дилатации спортивного сердца, колеблется у спортсменов в широких пределах. 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 дилатации желудочка, является 160 мл. Такая и более высокие величины наблюдаются у спортсменов, специально тренирующихся на выносливость. У представителей скоростно-силовых видов спорта величины КДО близки к нормальным.

сети, в противном случае развивается кардиомиопатия гипертрофическая с признаками кислородного голодания миокарда и т.п.

подготовки. Так как периоды подготовки имеют свои определённые количественные и качественные характеристики, состояние объемного электрического поля сердца тоже претерпевает соответствующее изменение, что метод векторкардиографии и позволяет определить.
Метод неинвазивен. Обследование проводится в состоянии относительного покоя, после дня отдыха, утром. Продолжительность исследования занимает 7 – 10 мин. Обработка, расшифровывание и написание заключения на одного человека занимает 20 мин.
Установлено, что нагрузки аэробного характера (на выносливость) вызывают гипертрофию миокарда левого желудочка, а нагрузки с преимущественной анаэробной направленностью (скоростно-силовые) – правых отделов желудочков

длительности (на примере велоспорта): в гонке на время на 1000 м в командной гонке на 100 км

оценки резервных возможностей сердца.
Критерием высоких резервных возможностей сердца является уменьшение пространственной площади желудочковой петли (QRS) в соревновательном периоде по отношению к подготовительному периоду.
При рациональном построении тренировочного процесса оптимальное уменьшение площади петли QRS достигается к моменту ответственных соревнований и составляет 20-30% (Рис 1.). Как явление приходящее, оно удерживается в течение двух-трех месяцев (в зависимости от индивидуальных особенностей организма спортсмена), после чего площадь желудочковой петли вновь увеличивается. Уменьшение объемного электрического поля желудочков в начале соревновательного периода служит менее благоприятным признаком для участия в соревнованиях, так как к этому времени резервные возможности сердца могут уже снижаться.

с длительным, порой чрезмерным воздействием больших физических нагрузок, их можно разделить на несколько групп:

1) физиологические;
2) предпатологические;
3) патологические.

более чем на 30%. (Рис 2.)
















Изменение объёмного электрического поля желудочков (А) и предсердий (В) в различных периодах годичного цикла подготовки ( подготовительный период, соревновательный период) у МСМК по гребному спорту на байдарке (S-сагиттальная плоскость;F – фронтальная плоскость;

как способность к работе аэробного характера сохраняется. Состояние это проходящее, и к следующему периоду тренировки электрическая активность желудочков восстанавливается. Однако, даже однократное такое проявление является неблагоприятным прогнозом в отношении дальнейшего повышения функциональных резервов сердца и роста спортивных результатов.

направленности тренировочного процесса в динамике годичного цикла подготовки у спортсменов регистрируется почти неизмененная графика желудочковой петли
Такая разновидность векторкардиограммы встречалась как у молодых спортсменов, так и у спортсменов с большим спортивным стажем.

типМС, спортивный стаж – 13 лет

Изменение объёмного электрического поля желудочков (А) и предсердий (В) в различных периодах годичного цикла подготовки (подготовительный период, соревновательный период) у спортсменов высокого класса с разным спортивным стажем (S-сагиттальная плоскость; F – фронтальная плоскость).

возникают в результате нарушений в режиме подготовки.

формы желудочковой петли QRS являются одним из информативных критериев хронической перегрузки желудочков сердца у спортсменов.
Такая графика больше характерна для молодых спортсменов, в тренировки которых отмечался период форсированной подготовки на фоне недостаточного уровня развития общей выносливости.

по биатлону (S-сагиттальная плоскость; F – фронтальная плоскость).

спортсменов имеющих какие либо заболевания.

в единичных случаях и была связана с наличием очага хронической инфекции в организме спортсменов.

ЧСС от 50 до 40 уд/мин.. Важно отметить, что брадикардия у здоровых спортсменов всегда носит синусовый характер, т. е. источником низкого ритма является сам синусовый сино-атриальный узел сердца. Синусовая брадикардия обнаруживается у всех регулярно тренирующихся спортсменов в условиях основного обмена (сразу после сна, лежа, натощак). При более редком пульсе спортсмен должен быть подвергнут электрокардиографическому обследованию с целью выяснения генеза брадикардии. В условиях, отличных от основного обмена, брадикардия может не развиться. Причины этого выяснены неполностью. Есть основания считать, что отсутствие брадикардии у спортсменов может быть связано с ежедневными многоразовыми тренировками. В результате такой интенсификации тренировочного режима, накопления определённого утомления полного восстановления ЧСС может не происходить. Нельзя исключить при этом и воздействий со стороны симпатической нервной системы. Признаками утомления организма спортсмена можно считать высокую ЧСС в покое (более 80 уд/мин). Вид спорта не имеет принципиального значения. Выраженность ее, в общем, обратно пропорциональна лишь величине ударного объема крови. А поскольку у спортсменов, тренирующихся на выносливость, этот параметр относительно увеличен даже в покое, у них брадикардия наиболее выражена. Именно поэтому у этих спортсменов и экономизация работы сердца больше: сходные величины минутного объема кровообращения у них достигаются главным образом за счет увеличения сердечного выброса, а не за счет пульсовой реакции.

Функциональные характеристики сердечно-сосудистой системы.

времени записи ЭКГ оказывается практически одинаковой. Однако у ряда спортсменов длительность их колеблется, постепенно увеличиваясь, а затем, наоборот, постепенно укорачиваясь. Это часто бывает связано с дыханием: на вдохе длительность сердечного цикла постепенно укорачивается, ЧСС увеличивается, на выдохе ЧСС уменьшается. Данное явление носит название синусовой аритмии. Полагают, что она связана с изменением центрального тонуса блуждающего нерва в процессе дыхания. Выраженность дыхательной аритмии является одним из важных показателей функционального состояния сердца: если колебания длительности интервалов R-R превышают 0,3 с, синусовая аритмия говорит о нарушении регуляции работы синусового узла и может явиться признаком перетренированности.

Функциональные характеристики сердечно-сосудистой системы.

касается так называемых ранних экстрасистол, которые возникают вскоре после нормального сердечного сокращения. В этом случае сердечные полости из-за укорочения диастолы не успевают достаточно наполниться кровью. В результате выброс ее может отсутствовать (холостая экстрасистола). Чем позже возникает экстрасистола, тем меньше ее отрицательное воздействие на гемодинамику. Наряду с экстрасистолией покоя может наблюдаться экстрасистолия непосредственно во время работы и в восстановительном периоде. Принято считать, что экстрасистолическая аритмия, зарегистрированная во время физической нагрузки, указывает на определенное предпатологическое состояние сердечной мышцы. Экстрасистолия покоя считается более благоприятной. Некоторые авторы считают, что исчезновение экстрасистолии, зарегистрированной в покое, при физической нагрузке указывает на «безобидный» характер последней. Надо заметить, что опыт спортивной медицины последнего времени, полученный в процессе длительных радиотелеметрических наблюдений, указывает на то, что экстрасистолия является неблагоприятным признаком, вне зависимости от того, зарегистрирована она в покое или при физической нагрузке (А.Т. Воробьев). Такое заключение сделано на основании анализа электрокардиограмм, записанных у спортсменов в естественных условиях тренировки и соревнований. Причины возникновения экстрасистолий у спортсменов весьма разнообразны:
– в результате перенапряжения миокарда,
– при заболеваниях, вследствие которых наблюдается интоксикация сердечной мышцы,
– при нарушении нервной регуляции сердечной деятельности,
– при нарушениях минерального обмена – у спортсменов при мышечной работе закономерно увеличивается содержание в крови катехоламинов, повышающих возбудимость миокардаи т.д.

Функциональные характеристики сердечно-сосудистой системы.

желудочков,
Т – отражает активность желудочков

4.Блокады. Проведение возбуждения по миокарду является одной из важнейших функций сердца. Возбуждение, возникнув в синусовом узле, распространяется в виде волны деполяризации по миокарду предсердий и достигает предсердно-желудочкового узла, далее по пучку Гиса, его правой и левой ножкам и достигает сократительного миокарда желудочков. При исследовании сердечной деятельности обращают внимание на проведение возбуждения от предсердия к желудочкам и по сократительному миокарду желудочков. Количественная оценка времени проведения возбуждения в этих отделах сердца производится с помощью электрокардиографии. Время предсердно-желудочкового проведения рассчитывается по длительности интервала между началом зубца Р и зубца Q электрокардиограммы (интервал Р-Q). Зубец Р характеризует электрические явления, связанные с распространением возбуждения по миокарду предсердий, зубец Q – тот момент времени, когда возбуждение начинает охватывать желудочки сердца.

что импульсы из предсердий не передаются к желудочкам. В этом случае предсердия сокращаются в одном ритме, а желудочки начинают сокращаться в другом, собственном ритме. Такое состояние обозначается как полная поперечная блокада сердца. Поскольку собственная автоматия желудочков намного ниже, чем автоматия синусового узла, частота желудочковых сокращений меньше нормальной. Она может быть ниже 40 уд/мин. Это патологическое состояние наблюдается у спортсменов крайне редко. Однако тренер должен иметь его в виду, так как спортсмена с полной поперечной блокадой сердца необходимо отстранить от тренировок и оказать ему серьезную медицинскую помощь. Обнаружив крайне редкий пульс у спортсмена (31—39 уд/мин), тренер должен подвергнуть спортсмена специальному врачебному обследованию.
Функциональная полная блокада сердца, связанная с тормозящим воздействием блуждающего нерва на предсердно-желудочковый узел сердца, может быть устранена путем медикаментозного лечения и коррекции тренировочного процесса. Наряду с этим у спортсменов может развиваться полная поперечная блокада после перенесенных заболеваний сердца, в результате которых возникают морфологические изменения проводящих путей сердца, препятствующие нормальному проведению возбуждения. В этих случаях занятия спортом противопоказаны.
Внутрижелудочковая проводимость у спортсменов чаще всего находится на верхней границе нормы, которая соответствует диапазону 0,06-0,09 с. У некоторых спортсменов (особенно с гипертрофией миокарда) длительность комплекса QRS может быть равной 0,1 с. В некоторых случаях расширение комплекса QRS сочетается с укорочением интервала Р-Q. В этих случаях речь идет о так называемом синдроме WPW. При таком изменении электрокардиограммы занятия спортом должны проводиться под тщательным врачебным контролем. Дело в том, что у спортсменов с WPW-синдромом часто развивается пароксизмальная тахикардия, проявляющаяся как в покое, так и непосредственно при мышечной работе. Пароксизмальная тахикардия – опасное нарушение ритма, недооценивать которое недопустимо.
Рассмотренные выше нарушения автоматии, возбудимости и проводимости являются наиболее типичными для спортсменов, но они не охватывают всего многообразия нарушений ритма.

влияние внешних раздражителей (физическое и психическое перенапряжение). Уровень АД у спортсменов зависит от вида спорта, то есть направленности тренировочного процесса. Так, исследованиями выявлен больший процент спортсменов с тенденцией к гипертоническому состоянию среди тяжелоатлетов (футболистов) и меньший – среди гимнастов. Где-то «посредине» находятся легкоатлеты, конькобежцы, лыжники.

с системами дыхания и крови) зависит обеспечение работающих мышц достаточным количеством кислорода и выведение из тканей углекислоты. Сердечно-сосудистая система обладает рядом механизмов, обеспечивающих выполнение этой задачи. Прежде всего, это гемодинамические факторы: учащение ЧСС, увеличение УО, то есть систолического выброса за счет расширения полостей сердца, ускорение кровотока в 3 раза (вместо 24 сек. в покое эритроцит проходит по большому кругу кровообращения за 8 сек.), увеличение массы циркулирующей крови, а также изменения артериального давления.
Сердце спортсмена обладает способностью приспосабливаться к длительной физической нагрузке, главным образом за счет увеличения систолического объема и меньше за счет учащения сердечных сокращений. Такое приспособление экономически выгодно, так как требует меньших усилий для достижения большего эффекта. У нетренированных лиц это приспособление происходит больше за счет учащения сердечных сокращений. При физической нагрузке, требующей максимального напряжения в течение короткого времени (например, при спринте), сердце спортсмена может сокращаться с частотой, доходящей до 200 раз в 1 мин.

увеличение силы сердечных сокращений, снижением минимального давления, так как уменьшается периферическое сопротивление вследствие расширения артериол, что обеспечивает доступ большего количества крови к работающим мышцам. Соответственно повышается пульсовое давление, что косвенно свидетельствует об увеличении ударного объема сердца, учащается пульс. Все эти изменения возвращаются к исходным данным в течение 3-5 мин., причем, чем быстрее это происходит, тем, значит, лучше функция сердечно-сосудистой системы. Такая реакция, называемая нормотонической, является благоприятной. Чем интенсивнее выполняемая нагрузка, тем выраженнее изменения пульса и артериального давления.
Характер адаптации сердечно-сосудистой системы на разнонаправленную нагрузку определяют по особенностям восстановительного периода (3-моментная проба Летунова).

дистонический и реакция со ступенчатым подъемом максимального АД), а также по времени к характеру восстановления пульса и АД.

1. Среднединамическое артериальное давление (САД): САД = Рдиастол. + Рпульс./3 (Рпульс.= (Рсист.– Рдиаст.)). При физическом утомлении оно повышается на 10-30 мм рт. ст.
2. Объем циркулирующей крови (ОЦК) - один из ведущих показателей гемодинамики. В норме ОЦК у мужчин составляет 7% массы тела, у женщин - 6,5%. На 1 кг массы у мужчин ОЦК равен 70 мл/кг, у женщин - 65 мл/кг.
Используется как интегральный показатель, поскольку в динамике изменяется и систолическое и диастолическое давление и поэтому общую тенденцию изменения определить обычно трудно.
Для оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы по изменениям частоты сердечных сокращений под влиянием функциональных проб с физической нагрузкой используется помимо приведённых выше еще много других функциональных проб.
Наиболее широкое распространение получили две – Гарвардский степ-тест и тест PWC170.

для обследуемых физических нагрузок по своей структуре ;
строгое дозирование интенсивности физической нагрузки по темпу и качества ее выполнения, величине выполненной работы в объективных показателях ( джоулях, ваты и т.д.);
определения исходных величин изучаемых, в состоянии покоя и непосредственно во время выполнения и после нагрузки;
изучение периода восстановления, т.е. характера возвращения исследуемых показателей к исходному уровню;
многократность исследований в течение всего учебно - тренировочного периода с целью выявления динамики реакции организма на предлагаемое стандартная нагрузка .

США-Німеччина, “Erich JAEGER” – бігова доріжка - для моделювання фізичного навантаження різного характеру);
ергометр BIOMETER (Albrecht Fahnemann, Фінляндія – ізокінетичний тренажерний пристрій – для моделювання тренувальних вправ в плаванні на суші, а також для виміру біодинамічних характеристик (рухів спортсмена);
ергометр Concept 2 (США) - ізокінетичний тренажерний пристрій, – для моделювання тренувальних вправ в академічному веслуванні на суші, а також для вимірів основних характеристик рухів спортсмена;
гребний ергометр «Paddlelite» - для моделювання тренувальних вправ у веслуванні на байдарках і каное на суші;

інтенсивності з метою визначення анаеробних можливостей спортсменів. Використання методу ергометрії при проведенні комплексних функціональних обстежень спортсменів дозволяє отримувати найбільш точну інформацію при обстеженні спортсменів, а також забезпечує ідентичність проведення досліджень на всіх етапах підготовки.
гребний ергометр «Paddlelite» - для моделювання тренувальних вправ у веслуванні на байдарках і каное на суші;

работы может быть одинаковой для всех обследуемых или устанавливается в зависимости от состояния здоровья , пола , возраста и физической подготовленности ; 
2 ) ступенчатая нагрузка, повышается , с интервалами отдыха после каждого « уровня » , увеличение мощности и продолжительность интервалов варьируется в зависимости от задач исследования;
3 ) непрерывная работа мощности равномерно повышается , с быстрой сменой последующих уровней без интервалов отдыха ;
4 ) нагрузки без интервалов отдыха непрерывно ступенчатое , повышающейся при котором кардио-респираторной показатели достигают устойчивого состояния на каждом уровне.

одинаковой для всех обследуемых или устанавливается в зависимости от состояния здоровья, пола, возраста и физической подготовленности

Беспрерывная робота мощности, что равномерно повышается, с быстрым изменением дальнейших уровней без интервалов отдыха;

Нагрузки без интервалов отдыха непрерывно ступенчато-повышающаяся при которой кардио-респираторной показатели достигают устойчивого состояния на каждом уровне.

Ступенчато- повышающаяся нагрузка, с интервалами отдыха после каждого «уровня», увеличение мощности и продолжительность интервалов варьируется в зависимости от задач исследования

наблюдений; продолжительности теста и скорость движения зависит от уровня подготовленности спортсмена
Нагрузки низкой аэробной мощности - разминка: продолжительность - 3 мин , скорость движения - 5 км / час. , оценка уровня экономичности и устойчивости функционирования кардио-респираторной системы, скорости развития функциональных реакций в условиях нагрузок аэробного характера ;
Нагрузки средней аэробной мощности - " стандартное " нагрузки : продолжительность 12 минут , мощность 2 Ватта на килограмм массы тела , скорость движения - 10 км / ч , для прогнозирования общей функциональной подготовленности спортсменов, для контроля эффективности тренировочного процесса в динамике

ступенями : скорость 10 км / ч ,продолжительность степени - 2 мин ;прирост угла наклона тредмил каждые 2 мин на 20 ;продолжительность - «до отказа » испытуемого от дальнейшего продолжения работы.
Оценка максимальной аэробной мощности (максимального потребления кислорода), аэробной эффективности (" анаэробный порог"), уровня общей физической работоспособности; определения пульсовых режимов нагрузок различной направленности - восстановительной , аэробной , аэробно - анаэробной , анаэробно - аэробной

критической " мощности . Величина нагрузки определяется индивидуально для каждого спортсмена по результатам выполнения нагрузки ступенчасто-повышающейся мощности.
"Критическая" мощность нагрузки ( Wкр ​​, Вт , Вт / кг ) определялась как и найменьшая мощность нагрузки , при которой впервые достигался максимальный уровень потребления O2.
Тестируя нагрузки на уровне Wкр выполнялась с постоянной скоростью (10 км/ч) до момента произвольной отказа испытуемого продолжать выполнять работу. Такой вид тестирующего нагрузки используется для определения максимальной аэробной ёмкости - время удержания Wкр ( Ткр , мин . ) .

анаэробной креатинфосфатного мощности (Wmax20c)
90-секундное тестирующей нагрузки максимальной интенсивности для определения анаэробной гликолитической мощности (Wmax90c).