Глава 3. Оценка функционального состояния сердечно-сосудистой системы спортсменов
3.1. Анатомия сердечнососудистой 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 – прекапиллярных артериол – составляет артериальную систему, входящую в состав сердечнососудистой 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 микроциркуляторного 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.
3.2. Методика проведения и оценки функциональных проб с физической нагрузкой
3.2.1. Функциональные пробы с физической нагрузкой
Функциональные пробы с физической нагрузкой делятся на:
1) 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)
2) 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)
3) трехмоментные – комбинированная проба С. П. Летунова.
3.2.2. Оценка частоты сердечных сокращений, систолического и диастолического артериального давления, пульсового давления спортсменов в состоянии покоя
1) Оценка частоты пульса в состоянии покоя:
– нормокардия – частота пульса 6080 ударов в минуту;
– брадикардия – частота пульса 40–60 ударов в минуту;
– тахикардия – частота пульса более 80 ударов в минуту.
Брадикардия в состоянии покоя может быть:
а) Физиологической.
Физиологическая брадикардия возникает у тренированных спортсменов вследствие повышения тонуса парасимпатической нервной системы. Брадикардия 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 парасимпатической нервной системы на синусовый узел. Длительность сердечного цикла у спортсменов превышает 1,0 секунд, т. е. менее 60 ударов в минуту. Брадикардия возникает у спортсменов, тренирующихся в видах спорта, развивающих выносливость и имеющих высокую спортивную квалификацию.
б) Патологической.
Патологическая брадикардия:
– может встречаться при заболеваниях сердца;
– может быть результатом переутомления.
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.
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 гипотензия.
В состоянии покоя артериальная гипотензия у спортсменов может быть:
– физиологической (гипотензия высокой тренированности);
– патологической.
Различают следующие виды патологической артериальной гипотензии:
– первичная артериальная гипотензия – это заболевание, при котором спортсмен предъявляет жалобы на слабость, на повышенную утомляемость, головные боли, головокружение, на понижение общей и спортивной работоспособности;
– симптоматическая артериальная гипотензия, она связана с очагами хронической инфекции
– артериальная гипотензия 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.
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.
Таблица № 1 Классификация АД (ВОЗ/МОАГ, Европейское кардиологическое общество) 2003
Величина среднего давления зависит от сопротивления артериол, сердечного выброса и длительности сердечного цикла. Это позволяет использовать данные о среднем давлении при расчете величин периферического и эластического сопротивления артериальной системы.
3.2.3. Комбинированная проба 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.
3.2.4. Методика количественной оценки изменений частоты сердечных сокращений и пульсового давления после проведения функциональной пробы с физической нагрузкой
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 степени увеличения 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 процент увеличения ПД. Для этого ЧСС и ПД в состоянии покоя принимают за 100 %, а разницу в ЧСС и ПД до и после нагрузки принимают за Х.
Например:
В состоянии покоя у спортсмена:
ЧСС = 12 ударов за 10 секунд,
АД = 110/70
Восстановление после функциональной пробы:
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.
12 – 100%
(18–12) – Х
т. е. ЧСС увеличилась на 50 %.
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.
40 – 100%
(60–40) – Х
т. е. ПД увеличилось на 50 %.
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 за 30 секунд) при хорошем функциональном состоянии сердечнососудистой 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, и реакция сопровождалась 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.
3.2.5. Методика оценки комбинированной пробы С. П. Летунова (нормотонический, гипотонический, гипертонический, дистонический, ступенчатый типы реакций сердечно-сосудистой системы)
В зависимости от направленности и степени выраженности сдвигов величин пульса и артериального давления, и скорости их восстановления различают пять типов реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку:
1) – нормотонический;
2) – гипотонический;
3) – гипертонический;
4) – дистонический;
5) – ступенчатый.
1) Нормотонический тип реакции сердечно-сосудистой системы на функциональную пробу характеризуется:
– умеренным, соответствующем физической нагрузке, учащением пульса;
– умеренным, соответствующем физической нагрузке, повышением систолического артериального давления;
– умеренным понижением диастолического артериального давления;
– увеличением пульсового 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 экономизируется, время восстановления уменьшается.
Кроме нормотонического типа реакции на функциональную пробу, которая является типичной для тренированных спортсменов, возможны атипические реакции (гипотонический, гипертонический, дистонический, ступенчатый).
2) 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;
– замедленное восстановление 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 перенесенного заболевания.
3) 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 (процент учащения пульса и процент увеличения пульсового давления значительно превышаю 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.
4) 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 быть наблюдаться после заболеваний, при физическом перенапряжении.
5) Ступенчатый тип реакции сердечно-сосудистой системы на функциональную пробу характеризуется:
– резким, неадекватным возрастанием пульса;
– на 2-ой и 3-ей минуте восстановления САД выше, чем на 1-ой минуте;
– замедленное восстановление пульса и АД.
Ступенчатый 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 свидетельствует о нарушении тренированности и плохом функциональном состоянии спортсмена (С. П. Летунов, Р. Е. Мотылянская).
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 пять типов 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.
3.2.6. Определение показателя качества реакции сердечнососудистой системы по формуле Кушелевского-Зискина
Формула Кушелевского-Зискина:
где:
– ПКР – показатель качества реакции;
– Р1 и РА. – величины пульса и пульсового давления в состоянии покоя;
– Р2 и РА, – величины пульса и пульсового давления после нагрузки.
Показатель качества реакции (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.
3.2.7. Проба Руффье
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-ой минуты восстановления.
Индекс Руффье вычисляется по формуле:
В формулу для определения индекса Руффье необходимо подставить частоту пульса за 1 минуту, для этого надо каждое значение пульса умножить на 6.
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.
3.2.8. Показатель двойного произведения – индекс Робинсона
Двойное произведение (ДП) является одним из критериев функционального состояния сердечно-сосудистой системы. Оно косвенно отражает потребность миокарда в кислороде.
Оценка двойного произведения:
– 75 и меньше – выше среднего;
– 76–89 – средние значения;
– 90 и выше – ниже среднего.
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.
3.3. Инструментальные методы исследования сердечно-сосудистой системы у спортсменов
3.3.1. Электрокардиография
Электрокардиография (ЭКГ) – 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 изоэлектрической (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 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 и 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. ЧСС определяется следующим образом:
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
Конец ознакомительного фрагмента.