ВЗАИМООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ ЧАСТОТОЙ СЕРДЕЧНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И КРАТКОВРЕМЕННОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ МАКСИМАЛЬНОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ У СПОРТСМЕНОВ

Кандидат медицинских наук З.Б. Белоцерковский
Кандидат медицинских наук Б.Г. Любина, М. Сахебозамани, Р. Балучи, В.Н. Горелов

Российский государственный университет физической культуры, спорта и туризма, Москва
НИИ общей патологии и патофизиологии , Москва
СДЮШОР по теннису "Олимпиец", Москва

Введение. За многие годы изучения деятельности организма человека в условиях мышечной работы накоплен большой фактический материал, вскрывающий механизмы адаптации сердечно-сосудистой системы к физическим нагрузкам динамического характера, относящимся (по классификации В.С. Фарфеля) главным образом к умеренной, большой и субмаксимальной интенсивности. Менее изучены особенности динамики кровообращения при предельных режимах мышечной работы максимальной мощности и непродолжительных по времени. Обусловлено это техническими трудностями, возникающими при регистрации физиологических показателей сердечной деятельности при столь напряженной мышечной работе.

Методы и организация исследования. В исследовании приняли участие 46 спортсменов в возрасте 17-31 года, и 9 юных спортсменов (13 -14 лет) выполняли на велоэргометре фирмы "Monark" 30-секундную нагрузку с максимально возможной частотой вращения педалей. Сопротивление вращению педалей подбиралось индивидуально с учетом уровня физической работоспособности по тесту РWC_170.Каждые 5 с нагрузки с помощью монитора сердечного ритма (CardioSport) производилась регистрация частоты сердечных сокращений (ЧСС) и скорости вращения педалей, что позволяло в конечном счете рассчитывать мощность нагрузки. Сразу после окончания нагрузки (обычно не позже чем через 10 с) измеряли артериальное давление, рассчитывали физиологический показатель "двойное произведение". По результатам функциональной пробы определяли среднюю мощность нагрузки за 30 с (ВАнТ₃₀). Данная проба в спорте может быть адекватна таким нагрузкам, которые отмечаются при легкоатлетическом беге на 60, 100, 200 м, плавании на 50 м, велогонках на 300, 500 м, розыгрыше очка в теннисе, при смене темпа в игровых видах спорта (футбол, хоккей и т.д.).

Результаты и их обсуждение. При субмаксимальных физических нагрузках, как известно, с увеличением мощности нагрузки (W) ЧСС (f) увеличивается, и наоборот, с падением мощности нагрузки сердечный ритм становится более редким. При этом в довольно большой зоне мощностей взаимоотношения между частотой сердцебиений и мощностью нагрузки весьма близки к линейным. Линейный участок кривой f - W при нагрузках субмаксимальной интенсивности заканчивается при тахикардии порядка 170 уд/мин.

Нами было установлено, что при выполнении кратковременной нагрузки максимальной интенсивности наибольшие значения мощности нагрузки отмечались в первые 5-10 с, постепенно, по мере наступления утомления, снижаясь к 30-й с. В противоположность этому ЧСС при исследовании увеличивалась. В самом начале выполнения такой нагрузки ЧСС у отдельных спортсменов повышалась до 93-154 уд/мин, составляя в среднем 120 уд/мин. К 30-й с нагрузки сердечный ритм достигал по средним данным 172 уд/мин (от 141 до 196 уд/мин). Это означает, что в первые 10 -15 с нагрузки, в период эффективности алактатного анаэробного процесса, ЧСС возрастает лишь к концу нагрузки. Когда наряду с гликолитическим анаэробным процессом повышается роль аэробного процесса ресинтеза АТФ, она приближается к 85% от максимального значения этого физиологического показателя. Артериальное давление повышалось примерно на 70% относительно условий покоя, равняясь в среднем 207,7 мм рт. ст., а двойное произведение - 349 усл. ед., т.е. потребление кислорода миокардом в этом случае практически достигало величин, отмечаемых при выполнении нагрузки критической мощности.

В процессе выполнения теста ВАнТ30 со снижением эффективности мышечной работы, со снижением мощности нагрузки ЧСС повышается. Между мощностью нагрузки и частотой сердцебиений отмечается четкая двухступенчатая обратная взаимосвязь. Кривую, характеризующую взаимоотношения между ЧСС и мощностью нагрузки, можно условно разбить на 2 участка. Первый из них соответствует выполнению нагрузки в течение первых 15 с. Во время этого периода времени со снижением мощности нагрузки отмечается относительно большой прирост ЧСС: по средним данным на 26 уд/мин. При этом наблюдается отчетливая взаимосвязь, близкая к линейной (примерно до 150-160 уд/мин), описываемая следующим уравнением:

f = 2,61 х t + 112,5 (± 15,3),

где f - ЧСС (уд/мин), t - время выполнения нагрузки, с.

Отметим, что прирост ЧСС в первые 15 с мышечной работы в определенной мере зависит от возраста обследованных (уровня анаэробной работоспособности). Так, если у 13-14-летних юных спортсменов (ВАнТ30 - 351,9 Вт) сердечный ритм по средним данным увеличивается на 36 уд/мин, то у взрослых спортсменов (естественно, с большей величиной ВАнТ30) лишь на 26 уд/мин.

Во второй половине анаэробного теста (20-30 с) сердечный ритм также увеличивается, однако в меньшей степени, чем на первом участке кривой (по средним данным, вне зависимости от возраста и уровня анаэробной производительности, примерно на 9 уд/мин). В этом случае на фоне существенных биохимических изменений, ведущих к утомлению, - все увеличивающегося истощения энергетических ресурсов (и в первую очередь внутримышечных запасов фосфагенов), накопления в мышцах продуктов метаболизма имеет место снижение адаптационной способности синусового узла более часто образовывать импульсы возбуждения (сокращения) сердца. На этом участке между f и t наблюдается линейная взаимосвязь, описываемая уравнением:

f = 0,86 x t + 143,13 (±12,0).

В зависимости от средней величины ВАнТ30 обследованные нами спортсмены были распределены на 2 группы. Группа А - с большей (691 Вт) и группа Б - с меньшей (502 Вт) величиной ВАнТ30. Физическая работоспособность по тесту PWC170 равнялась соответственно 1475 и 1175 кГм/мин.

Было установлено, что на каждом из 5-секундных этапов теста у спортсменов с большими величинами ВАнТ30 мощность нагрузки была значительно большей, примерно на 30%, чем у спортсменов группы Б. Вместе с тем сердечный ритм был практически одинаковым. Это значит, что у спортсменов с различным уровнем анаэробной работоспособности в условиях выполнения физических нагрузок максимальной интенсивности минутный объем крови увеличивается за счет прогрессивно возрастающих аналогичных изменений ЧСС. Большие абсолютные величины этого гемодинамического показателя могут быть связаны с увеличением ударного объема крови. В пользу этого свидетельствует тот факт, что у спортсменов с более высокой анаэробной работоспособностью и физической работоспособностью по тесту PWC170 величины артериального давления были выше, чем у спортсменов группы Б, равняясь соответственно 214 и 191 мм рт. ст. Возможно, это связано именно с большим ударным объемом крови у спортсменов с более высокой анаэробной работоспособностью.

Таким образом, данные проведенного исследования свидетельствуют о взаимоотношениях между мощностью кратковременной (30-секундной) физической нагрузки максимальной интенсивности и такими физиологическими показателями , как ЧСС, артериальное давление, потребление кислорода миокардом. Между мощностью нагрузки и ЧСС наблюдается двухступенчатая обратная взаимосвязь.

Кривые, характеризующие взаимоотношения между сердечным ритмом и мощностью нагрузки, подразделяются на два участка. Первый из них, примерно до 150-160 уд/мин, соответствует более быстрому приросту ЧСС, а второй характеризуется медленным увеличением ЧСС.

На главную В библиотеку Обсудить в форуме

При любом использовании данного материала ссылка на журнал обязательна!