Санкт-Петербурзька Державна Академія фізичної культури ім. П.Ф. Лесгафта кафедра масової фізично-оздоровчої роботи та туризму Курсова роботаТема: «Зміна частоти серцевих скорочень і артеріального тиску при роботі різної потужності». Виконавець: Наумов АндрійІванович IV курс, група 2 факультет масової фізично- оздоровчої роботи і туризму Науковий керівник: Трофімова М.П. Захищена Дата «_____»___________ 2000 На оценку______________ Зав. кафедрою __________( підпис) Нижній Новгород2000 ПЛАН Введення ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3Частина 1. Залежність продуктивності серця від інтенсивності трудового процесу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4 Частина 2. Зміна артеріального тиску при роботах різної потужності ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 16 Частина 3. Електрокардіографічні показники у ковзанярів і гімнастів при різних рівнях фізичного навантаження ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21 Висновок ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 23 Список використаної літератури ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 25 Програми ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 26 ВСТУП Тема моєї курсової роботи - «Зміна частоти серцевих скорочень і артеріального тиску при роботах різної потужності». Дослідження в даній області особливо актуальні в умовах сучасного розвитку спорту і туризму. Комерціалізація спортивної сфери часто несприятливо позначається на здоров'я спортсменів, змушуючи їх «працювати на знос». Належить визначити бар'єр, який розділяє сфери навантаження і перевантаження і одним з факторів, який грає роль при цьому поділі є частота серцевих коливань і показник артеріального тиску.Курсова робота логічно розділена на три розділи. У першому розділі розглядається залежність продуктивності серця від інтенсивності праці. Перший розділ - основоположна; в ній наводяться конкретні дані з досліджень спортивних колективів. Друга глава присвячена змін артеріального тиску при роботах різної потужності. Третя глава є спеціально-практичної і в ній наводяться дані оцінки електрокардіографічних змін в окремих груп спортсменів (ковзанярів і гімнастів). Для написання курсової роботи я використовував літературу з курсів «Спортивна медицина», «Фізіологія» і «Кардіологія». Взаємозв'язок цих предметів пояснюється обраної мною темою. Особливо хотілося б виділити збірник М.М. Асафових «Стан вегетативних функцій при фізичній роботі і працездатність людини», збірник «Функціональні зміни в організмі при м'язовій діяльності», виданий в 1987 р. в Алма-Аті, а також книгу Меркулової Р.А., Хрущова С.В., Хельбіна В.Н. «Вікова кардіогемодинаміки у спортсменів». Ці видання послужили головною практичною базою роботи. Частина 1. Залежність продуктивності серця від інтенсивності трудового процесу. Зі збільшенням потужності виконуваної роботи збільшується продуктивність серця. Особливий інтерес представляють механізми, що забезпечують це збільшення. Як з'ясувалося, у нетренованих спортсменів з різною фізичною підготовленістю, різного віку особливу роль у наростанні хвилинного обсягу кровообігу при м'язовій роботі підвищується потужності грає систолічний об'єм крові. Нижче наведена таблиця, що характеризує залежність показників кардіогемодинаміки у нетренованих (1) і тренованих (2) підлітків 13-16 років від потужності м'язової роботи (N) 1
Показники кардіогемодінамі, крім систолічного об'єму крові, при м'язовій роботі підвищується потужності змінюються в лінійній залежності від потужності виконуваної м'язової навантаження. Такий взаємозв'язок досліджуваних показників дозволяє розрахувати їх значення в широкому діапазоні потужностей. Порівняння рівняння 1 з подібними рівняннями у нетренованих дітей і підлітків, показало, що у нетренованих хлопчиків 11-12 років приріст частоти серцевих скорочень на кожні 100 кгм / хв потужності становить 13,3 уд / хв, в той же час у підлітків 13-16 років - 10,2 уд / хв. Іншими словами, у спостережуваних підлітків, частота серцебиття зростає повільніше, ніж у хлопчиків 11-12 років (у досліджуваному діапазоні потужностей). Це можна пояснити більш високими функціональними можливостями апарата кровообігу підлітків 13-16 років, фізична працездатність яких майже в 1,5 рази перевищує працездатність дітей 11-12 років. «Систематичні заняття спортом призводять до економізації серцевої діяльності, що виражається насамперед у зниженні частоти серцевих коливань». 2 У всьому діапазоні застосовувалися навантажень частота серцевих скорочень у юних спортсменів на 10-20 уд / хв нижче, ніж у нетренованих однолітків. Знаючи частоту серцевих скорочень і підставивши значення у зазначені вище рівняння, можна розрахувати потужність виконуваної фізичного навантаження. Наприклад, пр частоті серцевих скорочень 120 уд / хв у підлітків 13-16 років потужність навантаження буде дорівнює: 120 = 0,102 N + 87 N = 323 кгм / хв При виконанні зростаючою фізичного навантаження систолічний об'єм крові у 13-16 літніх нетренованих підлітків має лінійну залежність аж до навантаження 700 кгм / хв, а у тренованих однолітків - до 850 кгм / хв. Максимальна величина систолічного об'єму крові склала у нетренованих 84 мл, у тренованих 100 мл, а частота серцевих скорочень у всіх підлітків була практично однаковою (158, 154 уд / хв). У нетренованих підлітків максимальна величина систолічного об'єму крові при даному навантаженні збільшується в 1,5-1,75 рази в порівнянні з даними спокою, зареєстрованими в положенні сидячи. З наростанням фізичного навантаження у чверті з них відзначається зниження, у чверті - приріст, а у половини - стабілізація систолічного об'єму крові. Незважаючи на різницю в значеннях систолічного об'єму крові у нетренованих і тренованих підлітків підвищення хвилинного об'єму крові вже при навантаженні помірної потужності відбувається менш економно, ніж у тренованих спортсменів. Відмічаються незначні відмінності (в середньому 0,015) в тривалості періоду вигнання крові з лівого шлуночка у юних спортсменів та їх нетренованих однолітків, що обумовлено неоднаковою частотою серцевих скорочень. Відзначаються деякі особливості кардіогемодинаміки при виконанні м'язової роботи різної потужності у юних спортсменів у зв'язку з різним характером спортивних тренувань. «Спостерігаємо дві великі групи підлітків: борців і плавців. Різниця в абсолютних значеннях хвилинного об'єму крові у підлітків двох груп нівелювалася при розрахунку відносного показника - серцевого індексу - величини хвилинного об'єму крові, віднесеної на 1 мІ поверхні тіла. Це пояснюється, таким чином, тільки відмінностями в антропометричних даних підлітків ». 3 При вивченні характеру адаптації кардіогемодинаміки підлітків, що тренуються переважно на витривалість (плавання) або розвиток швидкісно-силових якостей, відзначаються відмінності в ступені зміни систолічного об'єму крові при виконанні м'язової роботи зростаючої потужності - від 300 до 1000 мг / хв. Потужність м'язової роботи, при якій настає максимилизация систолічного об'єму крові у підлітків, зростає з підвищенням витривалості. Так, у юних борців вона лише на 50 кгм / хв вище, ніж у нетренованих однолітків і становить 750 кгм / хв, у той час як у плавців максимум систолічного об'єму крові відзначається при 900 кгм / хв. У них зареєстровані і більш високі показники швидкості серцевого викиду. Ця різниця складає в середньому 80-120 мл / с, хоча тривалість вигнання крові з лівого шлуночка у підлітків з різним ступенем витривалості виявилася однаковою. Можна подумати, що отримані величини швидкості серцевого викиду у цих підлітків при роботі рівної потужності відображають різний рівень їх функціональних можливостей. Специфічні зміни показників гемодинаміки у підлітків, що тренуються переважно на витривалість або розвиток швидкісно-силових якостей, свідчать про наявність різних шляхів адаптації системи кровообігу. Оптимізація кровообігу при неграничних навантаженнях у підлітків із зростанням витривалості здійснюється шляхом реципрокного взаємовідносин між частотою серцевих скорочень і величиною систолічного об'єму крові. Вікова адаптація серцево-судинної системи до м'язової навантаженні вивчена ще недостатньо повно, особливо в підлітків-спортсменів 13-16 років. Згідно загальновизнаним даними, середні величини хвилинного об'єму крові у спортсменів 15-16 років лише незначно (на 0,5-1,5 л / хв) нижче, ніж у дорослих. Використання відносного показника дозволило підтвердити ту точку зору, що ці зміни мають швидше морфологічну, ніж функціональну природу, тому що обумовлені відмінностями в тотальних розмірах тіла підлітків. Систолічний об'єм крові максимізується при потужності виконуваної роботи 650 кгм / хв у 13-річних підлітків, 750 кгм / хв у 14-річних, 850 кгм / хв у 15-річних, 950 кгм / хв у 16-літніх. Частота серцевих скорочень знижується на кожні 100 кгм / хв з 11,3 уд / хв у 13-річних до 8,1 уд / хв у 16-річних спортсменів. Однак при розробці стандартів основних фізіологічних показників для дітей та підлітків, що займаються спортом, крім паспортного доцільно враховувати і біологічний вік. Відомо, що «... відбувається в період статевого дозрівання перебудова функціонування ендокрідного апарату значно впливає на стан серцево-судинної системи, змінюючи характер пристосувальних механізмів і адаптивних реакцій у відповідь на м'язову навантаження. Так, частота серцевих скорочень у юних спортсменів перебуває у зворотній залежності від ступеня їх індивідуального статевого дозрівання. Систолічний об'єм крові збільшується в міру зростання потужності м'язової роботи. Це найбільш виражено у підлітків-акселератів, у ретардантів менш істотно ». 4 При виконанні інтенсивної м'язової роботи однакової потужності значення хвилинного об'єму крові у спортсменів-акселератів виявилися вище відповідних показників у їх однолітків-ретардантов, причому наростання відбувалося більше за рахунок систолічного об'єму крові. Частота серцевих скорочень у акселератів мала тенденцію до менш вираженого зростання, ймовірно за рахунок більш раціональної пристосувальної реакції апарату кровообігу до м'язової роботи. Потужність при якій систолічний об'єм крові досягає максимуму, прямо пропорційна статевої зрілості. Таким чином, адаптаційні реакції апарату кровообігу у юних спортсменів при виконанні м'язової роботи залежать і від їх біологічного віку. Причому деякі відмінності в адаптаційних реакціях обумовлені, мабуть, функціональними причинами, а хвилинний і почасти систолічний об'єм крові залежать від морфологічних особливостей організму юних спортсменів з різним ступенем статевого дозрівання. До морфологічним особливостям відносяться, перш за все, розміри тіла підлітків. Так, при роботі однакової потужності частота серцебиття у акселератів менше на 8-15 уд / хв, систолічний об'єм - на 15-20 мл, хвилинний об'єм крові - на 1-1,5 л / хв, швидкість серцевого викиду - на 100-120 мл / с. Серцевий і ударний індекси, тривалість періоду вигнання крові з серця виявилися приблизно однаковими. Потужність навантаження при якій систолічний об'єм крові досягав максимуму розрізнялася на 200 кгм / хв. Проведено дослідження двох груп спортсменів. Вони виконували навантаження підвищується потужності в діапазоні від 500 до 2000 кгм / хв. Фізична працездатність, розрахована за формулою В.Л. Карпмана, склала у спортсменів першої групи 1481 кгм / хв, у другої - 1964 кгм / хв. Наведені в додатку 1 дані показують, що з підвищенням потужності виконуваної роботи відбувається виразне збільшення хвилинного об'єму крові. При м'язовій роботі помірної потужності величина хвилинного обсягу крові в порівнянні зі значенням у спокої потроюється. При подальшому підвищенні потужності м'язової роботи відзначається послідовне збільшення значень хвилинного об'єму крові. Взаємозв'язок між потужністю виконуваної роботи (від 500 до 1700 кгм / хв) і величиною хвилинного об'єму крові може бути представлена як лінійна. Вона істотно не залежить від фізичної підготовленості і виражається рівнянням: Q = 0,014 N + 5,0, де Q - хвилинний об'єм крові (л / хв); N - потужність м'язової роботи (кгм / хв). Максимальна індивідуальна величина хвилинного об'єму крові серед спортсменів першої групи була зареєстрована у борця, майстри спорту (вік 22 роки, маса тіла 72 кг, ріст 172 см), і склала 34,06 л / хв. Величини хвилинного об'єму крові, що перевищують 30 л / хв були зареєстровані ще у двох спортсменів. Середнє значення хвилинного об'єму крові, отримане нами при потужності роботи 1500 кгм / хв, - 25,88 л / хв - було близько до середніх даних. У спортсменів другої групи при м'язовій роботі потужністю 2000 кгм / хв, значення хвилинного об'єму крові були в тих же межах 23,6-31,4 л / хв. Середня величина при цьому склала 28,9 л / хв. З підвищенням потужності виконуваної роботи збільшується продукція СО2. Так, виділення вуглекислоти при роботі 2000 кгм / хв становить в середньому 4208,8 л / хв, а максимальний індивідуальний значення - 4582,5 мл / хв. Торкнемося зміни артеріального тиску. «Згідно з загальновизнаним даними, при підвищенні потужності виконуваної роботи наростання веноартеріальной різниці відбувається двома шляхами: підвищенням напруги CO2 в артеріальній крові спостерігалося нами не завжди». 5 У спортсменів, що виконують навантаження потужністю 600 і 1300 кгм / хв, спостерігалося незначне зростання концентрації CO2 в артеріальній крові. Таким чином, при виконанні навантажень підвищується потужності зміни напруги CO2 в артеріальній крові не завжди носять однотипний характер. Напруження CO2 в артеріальній крові знижується з 61% випадків при підвищенні потужності виконуваної роботи з 600 до 1300 кгм / хв і 53,3% випадків - при підвищенні потужності з 1000 до 1500 кгм / хв. Таким чином, у більшості обстежених спортсменів концентрація CO2 в артеріальній крові знижувалася при підвищенні потужності виконуваного навантаження. Поряд з цим зросло напруження CO2 в змішаній венозній крові. Якщо в умовах спокою напруга вуглекислого газу становило 49,8 мм рт.ст., то при роботі 500-600 кгм / хв - 63-64,3 мм рт.ст. Максимальна напруга вуглекислого газу в змішаній венозній крові було отримано у двох спортсменів: футболіста першого розряду і ковзанярі-першорозрядника при виконанні роботи потужністю 1500 кгм / хв (воно склало 84,7 мм рт.ст.). Отже, з підвищенням потужності виконуваної роботи у дорослих спортсменів відбувається значне наростання напруга вуглекислого газу в змішаній венозній крові. Зниження напруги вуглекислого газу в артеріальній крові спостерігається у більшості обстежуваних: у спокої 67,1 газу на 1 л крові, при роботі 500 і 600 кгм / хв - 91 і 103,4 мл газу на 1 л крові. З підвищенням потужності виконуваної роботи відбувається подальше зростання значень веноартеріальной різниці. У міру наростання хвилинного об'єму крові зростає і частота серцевих скорочень. Дещо інший і більш складний характер мають зміни систолічного об'єму крові (див. Додаток 2). При легкій м'язовій роботі потужністю 500-600 кгм / хв відзначається істотне його збільшення, тобто наростання хвилинного обсягу крові в цих умовах відбувається як за рахунок почастішання серцевих скорочень, так і за рахунок збільшення систолічного об'єму крові. З підвищенням ж потужності виконуваної роботи до 1000 кгм / хв і більше, зміни систолічного об'єму крові стають незначними. При збільшенні потужності виконуваної роботи від 1000 до 1500 кгм / хв і від 1300 до 2000 кгм / хв різниця між середніми величинами систолічного об'єму крові незначна. При аналізі індивідуальних даних 6 виявилося, що в більшості випадків є саме така залежність систолічного об'єму крові від потужності виконуваної роботи. У чотирьох спортсменів першої групи величина систолічного об'єму крові при роботі 1300 і 1500 кгм / хв щодо зменшувалася в порівнянні зі значеннями, зареєстрованими за попередньої потужності роботі, причому у 2 спортсменів це компенсувалося почастішанням серцевих скорочень до 200 і 207 уд / хв. У той же час у двох спортсменів другої групи, навпаки, відмічено поступової наростання систолічного об'єму крові у міру збільшення потужності м'язової роботи. Так, наприклад, максимальне значення систолічного об'єму крові в одного з них досягло 191,2 мл при роботі потужністю 2000 кгм / хв. У 2 інших спортсменів цієї групи відзначалося зниження систолічного об'єму крові при виконанні роботи тієї ж потужності. Отримані дані показують, що у дорослих спортсменів систолічний об'єм крові не приймає істотної участі в адаптаційній регуляції величини хвилинного об'єму крові при інтенсивній м'язовій роботі. При роботі малих потужностей (500-600 кгм / хв) скоротність міокарда не підвищується до максимальних значень. «До цього часу ще зберігаються можливості для більш повного дослідження резидуального об'єму крові, і, отже, подальшого збільшення систолічного об'єму крові. Під час же роботи великої і субмаксимальної потужностей контрактильності міокарда ставати максимальною, отже забезпечується повне використання резидуального об'єму крові і досягається максимальний систолічний об'єм крові ». 7 У зв'язку зі зростаючою серцевим викидом, викликаним фізичним навантаженням, виникає необхідність більш швидкого спорожнення серця. У серії досліджень, проведених в лабораторії спортивної кардіології було показано, що при м'язовій роботі зростаючій потужності тривалість періоду вигнання крові з лівого шлуночка зменшилася досить істотно. Це повинно було б несприятливо позначитися на продуктивності серця, якби при фізичному навантаженні не почали функціонувати спеціальні компенсуючі механізми. Показником їх активності є збільшення швидкості серцевого викиду. У міру укорочення тривалості періоду вигнання пропорційно потужності виконуваного навантаження зростає і швидкість серцевого викиду, досягаючи найбільшої величини при роботі 1500 і 2000 кгм / хв. Якщо в стані спокою швидкість серцевого викиду коливалася в межах 120,4-435 мл / с, то максимальне її значення під час м'язової роботи склало 1520 мл / с. Таке значення зареєстровано у майстри спорту з класичної боротьби, 20 років, має і максимальні значення хвилинного і систолічного об'єму крові. У середньому при субмаксимальної м'язовій роботі потужністю 2000 кгм / хв серцевий викид прискорюється в 4,4 рази в порівнянні з даними отриманими в спокої. Значне збільшення цього параметра пояснюється як укороченням періоду вигнання, так і збільшенням систолічного об'єму крові і служить об'єктивним показником зростання інотропізма міокарда при фізичному навантаженні. Іншим механізмом, компенсуючим скорочення періоду вигнання є прискорення кровотоку. Лінійна швидкість кровотоку в спокої знаходилася в межах від 53,1 до 153,2 см / с. З підвищенням потужності виконуваної роботи вона прогресивно зростає, досягаючи при роботі 2000 кгм / хв значень 503 см / с (десятиборець першого розряду, 17 років). До теперішнього часу залишається нез'ясованим, чи приводить збільшення швидкості серцевого викиду і обсягу серцевого викиду при м'язовій роботі до відповідного збільшення кінетичної енергії потоку крові в аортальної компресійної камері. Справа в тому, що в умовах спокою майже вся зовнішня робота серцевого скорочення витрачається на розширення стінок аортальної компресійної камери і лише незначна частина цієї роботи безпосередньо витрачається на просування стовпа крові по артеріях у всі систоли. Це найбільш економна форма витрачання енергії скорочення міокарда. Однак вона не цілком ефективна для багаторазового прискорення циркуляції крові під час м'язової роботи. У міру наростання потужності виконуваної роботи прогресивно збільшується кінетична енергія серцевого викиду. Якщо під час роботи малих потужностей (500-600 кгм / хв) кінетична енергія підвищується більш ніж у 9 разів, то при роботі 2000 кгм / хв - вже в 58 разів у порівнянні з величиною в спокої. Максимальне значення склало 2,16 Дж. Ці дані з усією очевидністю свідчать про те, що при м'язовій роботі істотно змінюється характер витрачання серцевого скорочення. Значна частина цієї енергії починає витрачатися безпосередньо на просування крові вже під час систоли. Можна подумати, що збільшення кінетичної енергії серцевого викиду є найважливішим механізмом, що забезпечує високу швидкість кровотоку під час м'язової роботи і, отже швидкість транспорту кисню і вуглекислоти. «Відомо, що в природних умовах тренувальних занять виконувана робота (ходьба, біг, плавання) переважно помірної потужності, тому представляє великий інтерес вивчення ряду кардіогемодінаміческіх показників у лабораторних умовах при виконанні м'язової роботи помірної потужності. Це дозволяє простежити справжні кардіогемодінаміческіе реакції у дорослих спортсменів і виявити особливості адаптації кровообігу у осіб різних спортивних спеціалізацій на одну і ту ж навантаження, що дорівнює 1000 кгм / хв ». 8 Однак, з причини обмеженості обсягу курсової роботи укладемо що, при одній і тій же м'язової роботі серце добре тренованого спортсмена більш ощадливо витрачає енергію по викиду крові, отже продуктивність серця в нього нижче. |
Частина 2. Зміна артеріального тиску при роботах різної потужності.
У судинному руслі при фізичному навантаженні відбувається перерозподіл кровотоку між різними басейнами. При динамічній роботі кровотік в скорочуються м'язах збільшується майже в 30 разів, майже в 4 рази зростає коронарний кровотік. Кількість крові, що притікає в мозок змінюється незначно. У той же час зменшується приплив крові до органів шлунково-кишкового тракту і нирок. У крові кровотік зростає при легких і знижується при важких навантаженнях.
У кровоносних судинах працюючих м'язів вирішальну роль починають грати процеси саморегуляції, що викликають, так звану «робочу гіперемію». Вважається, що її походження пов'язане як з дією хімічних факторів: накопиченням продуктів метаболізму, підвищенням напруги вуглекислого газу і зниженням напруги кисню, закислением крові і лімфи, так і з гістомеханіческімі процесами, тобто з реакціями гістологічних елементів внутрішньом'язових артеріальних судин на механічні фактори мікро- і макродеформацій, що виникають при зміні швидкості кровотоку та скороченні поперечносмугастих мишщ. У результаті етізх місцевих змін відбувається дилатація судин і переповнення їх кров'ю - стан гіперемії.
Центральні механізми регуляції судинного тонусу, навпаки, спрямовані переважно на підвищення судинного тонусу. «Під впливом фізичної роботи відбувається збільшення жорсткості стінок магістральних артерій, зменшення кровотоку в непрацюючих м'язах, посилення тонусу венозних судин». 9
У посиленні м'язового кровотоку вирішальне значення має саме ритмічність скорочення скелетних м'язів, що спостерігається при динамічній роботі. При статичній роботі, коли судини скорочувальних м'язів здавлені, а в непрацюючих органах звужені, спостерігається зростання загального периферичного опору судин (ПСР), в той час як при динамічній роботі ПСС знижується.
Скорочуються скелетні м'язи самі можуть викликати виражені гемодинамічні ефекти, які отримали назву «м'язового насоса» і «периферичного» або «внутрішньом'язового серця». Посиленню кровотоку пр цьому сприяє підвищення внутрішньосудинного тиску в здавлюємо м'язами судинах (до 200 мм рт.ст.) і анатомічні особливості вен, розташованих в кінцівках, карманообразние вирости яких забезпечують однобічність просування крові до серця.
Феномени «внутрішньом'язового серця» і «м'язового або венозного насоса» відрізняються за природою. В основі дій «венозної помпи» лежить збільшення кровотоку при здавлюванні вен між м'язами або між м'язами і кісткою. Цей механізм діє тільки при ритмічних м'язових скорочення, у той час як, «внутрішньом'язове серце» забезпечує просування крові і при ритмічних і при статичних м'язових скороченнях. У цілому можна помітити, що здатність скелетних м'язів нарівні з серцем брати участь у гемодинамічних ефектах, вочевидь лежить в основі сприятливого дії м'язових навантажень на функції серцево-судинної системи.
Серцеві та судинні реакції на фізичне навантаження знаходять відображення у зміні інтегративних показників кровооращенія: хвилинного об'єму кровообігу і кров'яного тиску.
Системний артеріальний тиск під впливом фізичної роботи підвищується. Пр цьому систолічний артеріальний тиск зростає до 130-250 мм рт. ст., а діастолічний артеріальний тиск - до 78-100 мм рт. ст. (У разі субмаксимальних фізичних навантажень). Середній тиск досягає 99-167 мм рт. ст. Статичні навантаження викликають більш значне зростання діастолічного артеріального тиску.
Сумарний показник інтенсивності кровообігу - хвилинний об'єм - у порівнянні зі станом спокою (близько 5 л / хв) зростає до 25 л / хв, а у добре тренованих людей може сягати навіть 30-40 л крові в хвилину. Незважаючи на значущість цього приросту, він все ж таки поступається масштабами зрушень в дихальній системі.
При статичній роботі або ж не відбувається зміни МОК, або ж відбувається незначне його збільшення. При цьому також практично не збільшується споживання кисню, а після закінчення статичного навантаження - різко зростає разом зі збільшенням МОК. Це явище, описане в 20-х рр.., Отримало назву «феномен Лингард», на ім'я описав його автора. Подальші дослідження цього явища показали, що відразу ж після кінця статичної роботи МОК короткочасно зменшується, по видимому, за рахунок збільшення ємності кров'яного русла, стискається м'язами і зменшення венозного повернення.
О.М. Меделяновскій запропонував якісно новий метод дослідження впливу робіт різної потужності на зміну артеріального тиску. До цього часу всі методи грунтувалися на оцінці фізичної працездатності на підставі дослідження одного або двох фізіологічних показників. О.М. Меделяновскій зазначив - «... безперечно, що така складноорганізованих біологічна система як організм людини має цілу низку адаптацій до фізичного навантаження, які у різних осіб можуть бути розвинені в різному ступені і залишаються неврахованими при однопланово оцінці стану людини». 10 В основі методу А.Н . Меделяновского лежать уявлення академіка П.К. Анохіна про організм, як саморегулюючої ієрархії функціональних систем, корисним пристосувальним результатом якої є підтримка фонових фізіологічних показників на рівні, адекватному обмінним потребам організму, і уявлення про явище оптимуму у фізіологічних процесах. Так, наприклад, у людей зі зниженими функціональними можливостями серця ефективність функціонування системи забезпечується посиленням функціонування органів дихання та зниженням периферичного опору судин. Тому для характеристики ефективності системи пропонується використовувати синтетичний показник, заснований на творі хвилинного об'єму дихання (МОД), хвилинного об'єму кровообігу (МОК) і периферичного опору судин (ПСР). Враховуючи, що величина МОК може бути виражена через показники серцевого викиду (СВ) і частоти серцевих скорочень (НС), а ПСС - через величину артеріального тиску (АТ), це вираз може бути перетворено в ряд інших. Зокрема запропоновано такі розрахункові показники:
ІПЕ = VO2 / АДср, де
ІПЕ - інтегральний показник ефективності системи, а
VO2 визначається за вмістом кисню в повітрі, що видихається. Знаючи ці два показники можна вивести з формули величину середнього артеріального тиску при заданому рівні інтегрального показника ефективності системи та споживання кисню:
АДср = VO2 / ІПЕ
Існує і інша формула, яка визначає інтегральний показник системи через обсяг кисню у видихуваному повітрі, середній артеріальний тиск, хвилинний об'єм кровообігу, периферичний опір судин і хвилинний об'єм дихання. Формула виглядає таким чином:
ІПС = VO2 (АДср МОК ПСС) / МОД
Слід зазначити, що при оптимальному рівні роботи системи показник ІПС має мінімальне значення.
Отже, методика використання системно-кількісного аналізу працездатності полягає в наступному: у випробовуваних реєструють наступні параметри: артеріальний тиск, вміст кисню у видихуваному повітрі, а за наявності технічної можливості також реоплетізмограмму, ЕКГ, пневмограмму, за допомогою яких можна зареєструвати МОД, ЧСС, СВ , ЧД (частоту дихання). Випробуваному пропонують виконати тестові навантаження (2 тестові навантаження з тривалістю по 5 хвилин або безперервно зростаюче навантаження з тривалістю кожного ступеня потужності по 3 хв. Висоту щаблі пропонується встановити дорівнює 3,1 Вт / кг маси тіла. При кожному новому рівні навантаження розраховується величина ІПЕ.
Спочатку величина показника зменшується і утримується деякий час на постійному рівні (див. Додаток 3). Величину навантаження (у Вт), при якій ІПЕ досягає мінімального значення і вважають критерієм фізичної працездатності.
Частина 3. Електрокардіографічні показники у ковзанярів і гімнастів при різних рівнях фізичного навантаження.
«Електрокардіографічні дослідження придбали загальне визнання й стали обов'язковими в комплексній методиці лікарського контролю за спортсменами. Однак в оцінці ряді електрокардіографічних змін у спортсменів є спірні моменти: одні дослідники відхилення від клінічних нормативів вважають варіантом норми, інші відносять до числа предпатологіческіх і патологічних змін ». 11 Узагальнюючи результати електрокардіографічних досліджень на навантаження, слід сказати, що найбільш сприятлива реакція відзначалася у юних спортсменів без будь-яких ЕКГ змін у спокої. Фізіологічна реакція на тестування навантаження спостерігалася у юних ковзанярів з такими відхиленнями від клінічних нормативів, як розкид тривалості межсістоліческіх інтервалів понад 0,30 сек., Синусова бракардія, міграція водія ритму суправентрикулярного, часткова блокада правої ніжки пучка Гіса, негативні зубці Т і двофазні R в правих грудних відведеннях, постійні високі зубці Т в грудних відведеннях з сглаженностью відмінностей у висоті при відсутності інших ЕКГ відхилень.
В.К. Тулаєв у своїй статті нарікає на те, що «більшість авторів у дослідженнях на гімнаста застосовували електрокардіографичну методику в основному для виявлення фізіологічних і патологічних змін у серці, в той час як робіт, де використовували б показники ЕКГ для визначення тренованості та вплив фізичних навантажень на зміну частоти серцевих скорочень і артеріального тиску, ми не знайшли ». 12 Проведений аналіз ЕКГ показав, що в спокої досліджувані величини у гімнастів 15-16 років різної кваліфікації істотно не відрізнялися, внутрисердечное проведення і електрична діастола в обох групах незначно збільшилася після статичної проби. Крім того, у групі у групі з високою тренованістю відзначалися дещо більші величини серцевої систоли і тривалості серцевого циклу, а у гімнастів з низькою тренованістю спостерігалося невелике збільшення часу предсреднежелудочкового проведення.
ВИСНОВОК
Отже, вплив фізичного навантаження чітко простежується як у змінах системних показників, так і в регіональних процесах кровообігу. Основними напрямками зрушень центральної гемодинаміки є підвищення артеріального тиску, збільшення хвилинного об'єму кровотоку, зниження периферичного опору судин, зростання частоти серцевих скорочень та величини ударного об'єму серця (серцевий викид). Однак характер виконуваної роботи сильно впливає на як на інтенсивність цих зрушень, так і на стан окремих показників.
Вплив фізичного навантаження на діяльність серця, перш за все виражається, у збільшенні частоти сердчених скорочень. Змінюється також скорочення серцевого м'яза: відбувається скорочення всіх фаз серцевого циклу, зростає енергія м'язового скорочення. У результаті цих перебудов збільшується обсяг викидається серцем крові за один цикл і за хвилину. Так, з 70 мл крові в спокої серцевий викид зросте до 150-200 мл при фізичному навантаженні.
Основним механізмом активізації частоти серцевих скорочень при фізичній роботі, вважають зниження тонусу блукаючих нервів і збільшення симпатичних впливів на серце. Цікаво відзначити, що зниження вагусних тонусу відбувається незважаючи на підвищення артеріального тиску в магістральних судинах і, отже, посилення потоку аферентних сигналів від баррорецепторов. Мабуть, під час роботи відбувається поява загнуздували рефлекторних впливів цих судинних рефлексогенних зон.
Збільшенню скоротливості серця і зростанню серцевого викиду крім центральних нейрогенних впливів сприяє також збільшення обсягу притікає венозної крові.
Список використаної літератури.
Арчнін Н.І., Недвецкая Г.І. Внутрішньом'язове периферичний серце. - Мінськ, 1974.
Асафових М.М. Стан вегетативних функцій при фізичній роботі і працездатність людини. - Горький, 1989.
Виноградов М.І. Фізіологія трудових процесів. - М., 1966.
Карпман В.Л., Білоцерківський З.Б., Гудкова І.А. Тестування в спортивній медицині. - М., 1988.
Меделяновскій О.М. Системно-колічесвенний аналіз працездатності. - М., 1980.
Мустафіна Т.К., Кнорр В.І., Дунаєва З.К., Кудріна Н.І. До питання оцінки деяких електорокардіографіческіх змін у юних ковзанярів. / / Функціональні зміни в організмі при м'язовій діяльності. - Алма-Ата, 1987.
Решетюк А.Л. Фізіологічний аспект прискорення. / / ЕКО, 1988. - № 6.
Тулаєв В.К. Електрокардіографічні показники в змагальному періоді у гімнастів (15-16 років). / / Функціональні зміни в організмі при м'язовій діяльності. - Алма-Ата, 1987.
Фарфель В.С. Управління рухами в спорті. - М., 1975.
Фізіологія кровообігу. Регуляція кровообігу. - Л, 1986.
Додаток 1
Зміна хвилинного об'єму крові (Q), систолічного об'єму (Qs) і частоти серцевих скорочень (f) при збільшенні м'язової роботи (N)
Додаток 3.
Динаміка ІПЕ у юних футболістів
1 Меркулова Р.А., Хрущов С.В., Хельбін В.М. Вікова кардіогемодинаміки у спортсменів. - М., 1989. - С. 56.
2 Фарфель В.С. Управління рухами в спорті. - М., 1975. - С. 71.
3 Меркулова Р.А., Хрущов С.В., Хельбін В.М. Вікова кардіогемодинаміки у спортсменів. - М., 1989. - С. 59.
4 Арічнін Н.І., Недвецкая Г.І. Внутрішньом'язове периферичний серце. - Мінськ, 1974. - С. 183.
5 Решетюк А.Л. Фізіологічний аспект прискорення. / / ЕКО, 1988. - № 6. - С. 212.
6 Аналіз проведено М.І. Виноградовим (Виноградов М. І. Фізіологія трудових процесів. - М., 1966. - С. 254.
7 Карпман В.А., Белоцерсковскій З.Б., Гудков І.А. Тестування в спортивній медицині. - М., 1988. - С. 60-61.
8 Фізіологія кровообігу. Регуляція кровообігу. - Л., 1986. - С. 90.
9 Асафових М.М. Стан вегетативних функцій при фізичній роботі і працездатність людини. - Горький, 1989. -З. 22.
10 Меделяновскій О.М. Системно-колічесвенний аналіз працездатності. - М., 1980. - С. 39.
11 Мустафіна Т.К., Кнорр В.І., Дунаєва З.К., Кудріна Н.І. До питання оцінки деяких електорокардіографіческіх змін у юних ковзанярів. / / Функціональні зміни в організмі при м'язовій діяльності. - Алма-Ата, 1987. - С. 48.
12 Тулаєв В.К. Електрокардіографічні показники в змагальному періоді у гімнастів (15-16 років). / / Функціональні зміни в організмі при м'язовій діяльності. - Алма-Ата, 1987. - С. 51.