Конспект по мотивам «ЧСС, лактат и тренировки на выносливость» (Янсен Петер)
Сердце — это мышечный насос. Сокращаясь, сердце выталкивает кровь в артерии. В покое сердце перекачивает от 4 до 5 л крови в минуту. Кровь несет кислород и питательные вещества органам и мышцам, а отходы жизнедеятельности доставляет к почкам и печени.
Строение сердца
Сердце состоит из двух половинок — левой и правой. В каждой половинке есть предсердие и желудочек (схема 5.1). Артерия от правого желудочка ведет к легким и называется легочной артерией. Артерия от левого желудочка ведет к телу и называется аортой. Предсердия и желудочки, желудочки и артерии разделены клапанами, которые предотвращают обратный ток крови.
Под воздействием электрических импульсов из синусового узла сердце сокращается: вначале предсердие, а затем желудочек. Кровь выталкивается в аорту и разносится по телу. В покое сердце нетренированного человека сокращается 60-70 раз в минуту. При нагрузке количество ударов сердца может вырасти до 160-220, зависит от возраста.
Пройдя большой круг кровообращения, кровь возвращается в правое предсердие. В покое вернувшаяся кровь насыщенна кислородом на 75%, а при интенсивной нагрузке только на 20%. Из правого предсердия кровь попадает в правый желудочек, а затем в легочную артерию. В легких кровь освобождается от углекислого газа и насыщается кислородом. Насыщенная кислородом кровь направляется в левое предсердие, а затем в левый желудочек, из которого выталкивается в аорту и разносится по всему организму. Для выполнения такой тяжелой работы сердцу самому требуется кровь, которая поступает к нему через систему артерий. Эти артерии называются коронарными.
Схема 5.1. Строение сердца.
Благоприятное влияние физических упражнений на сердечно-сосудистую систему
Спорт оказывает положительных воздействий на здоровье человека. Уменьшается количество жира в организме, что снижает риск ожирения. Снижается уровень холестерина и общего триглицерида в крови, а доля холестерина липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) увеличивается. Холестерин ЛПВП способен противостоять сердечно-сосудистым заболеваниям. Плотность капилляров в сердечной мышце увеличивается, а артериальное давление снижается. Тренировки в сочетании с диетой оказывают благоприятное воздействие на больных диабетом. Люди, занимающиеся спортом, легче справляются со стрессовыми ситуациями, поскольку физические нагрузки снимают нервное напряжение. Таким образом, регулярные занятия спортом повышают качество жизни человека.
Недостаток физических нагрузок считается одним из факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний. У здоровых молодых людей наблюдалось снижение сердечной функции на 10-15% после периода постельного режима. Наибольшее снижение сердечной функции отмечаются у испытуемых, которые имели самые высокие показатели максимального потребления кислорода (МПК) до начала исследования.
Недостаток физических нагрузок в сочетании с избыточным весом — это основная проблема в странах Запада. При наличие избыточного веса риск смерти от сердечно-сосудистого заболевания повышается в 2,5 раза. Важная причина патологического ожирения — это нехватка физических нагрузок. Три наиболее важными фактора риска сердечного приступа — курение, высокое давление и высокий уровень холестерина. При наличии всех трех факторов вероятность сердечного приступа у человека увеличивается в 5 раз.
Женщины в меньшей степени, чем мужчины, подвержены риску возникновения острых сердечных проблем во время нагрузки или спустя несколько часов после нее. Женщины среднего возраста реже страдают от сердечных приступов, чем мужчины того же возраста. Это связано с тем, что уровень холестерина ЛПВП у женщин благодаря женскому гормону эстрогену на 25% выше, чем у мужчин. Кроме того, женщины намного меньше курят. Занятия спортом положительно влияют на концентрацию холестерина ЛПВП, так как действительно снижают вес тела и заставляют отказаться от курения. С каждым повышением ЛПВП на 1 мг/дл крови риск ишемической болезни сердца снижается на 2-3%.
В последние десятилетия стало очевидным, что занятия интенсивными видами спорта на выносливость не оказывают пагубного воздействия на сердце. При регулярных тренировках сердце адаптируется к тяжелым нагрузкам и функционирует более эффективно во время напряженных физических усилий.
Под воздействием регулярных физических нагрузок полости сердца увеличиваются, а его мышечные стенки становятся толще, что позволяет сердцу перекачивать больше крови за один удар. Сердце, претерпевшее такие адаптационные изменения, называется «спортивным». «Спортивное сердце» — явление обычной физиологической адаптации к регулярным физическим нагрузкам, хотя раньше это считалось патологией.
Ударный и минутный объемы сердца
У обычных людей сердце во время физической нагрузки бьется чаще. У спортсменов при той же нагрузке сердце бьется реже, но сильнее, что связано с большим объемом (емкостью) левого желудочка, которое способно выталкивать в аорту значительно больше крови за один удар (ударный объем, УО). Таким образом, только за счет увеличения емкости левого желудочка, ЧСС значительно снижается.
Минутный объем сердца (МОС) — величина, обозначающая количество перекачиваемой сердцем крови в минуту. МОС высчитывается по следующей формуле: МОС = УО х ЧСС, где МОС — объем крови в миллилитрах, перекачиваемый сердцем в минуту, УО — ударный объем, а ЧСС — частота сердечных сокращений, измеряемая в ударах сердца в минуту.
УО у мужчин выше, чем у женщин. МОС у мужчин на 10-20% выше, чем у женщин, несмотря на одинаковую ЧССмакс. Под воздействием тренировок размеры сердца женщин увеличиваются, а вместе с ними увеличивается и ударный объем, однако разница между мужчинами и женщинами за счет тренировок полностью не компенсируется.
При переходе из горизонтального положения тела в вертикальное ударный объем сердца уменьшается, а работоспособность снижается. Наклонное положение велосипедистов не только улучшает аэродинамику, но и увеличивает ударный объем их сердца. При выполнении максимального теста на велоэргометре ЧСС часто снижается в тот момент, когда человек наклоняется вперед до самого руля.
В таблице 6.1 дается сравнение функциональных показателей сердца обычного человека и спортсмена. Из таблицы видно, насколько велики могут быть адаптационные изменения, вызванные регулярными нагрузками.
Таблица 6.1 Сравнение функциональных показателей сердца обычного человека и спортсмена
Спортивное сердце
Транспортировка кислорода к работающим мышцам — это один из решающих факторов, определяющих возможности человека к выполнению тяжелой мышечной работы. Для окисления углеводов и жирных кислот мышцы должны получать достаточное количество кислорода. Под воздействием тренировок аэробные способности мышц повышаются — они поглощают больше кислорода и, следовательно, вырабатывают больше энергии.
Сердечно-сосудистая система играет важную роль в обеспечении работающих мышц кислородом. Под воздействием продолжительных аэробных нагрузок сердце спортсмена претерпевает некоторые изменения, к которым относится в частности увеличение размеров сердца. Является ли увеличение объемов сердца физиологической адаптацией? По этому поводу ведется много разговоров. Некоторые исследователи считают, что длительная и изнуряющая работа может нанести сильный вред сердечной мышце в кратчайшие сроки. В 19 веке бытовало суждение, что средняя продолжительность жизни спортсменов меньше, чем у обычных людей.
Даже в 50-х годах нашего столетия ученые писали, что спортивное сердце — это «больное» сердце. По мере совершенствования знаний о спортивном сердце становилось очевидным, что перестройка сердца в ответ на физические нагрузки практически всегда имеет физиологический характер и не имеет ничего общего с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Благодаря новым методам исследования, и в особенности эхокардиографии, растет понимание сути проблемы. Но все же остаются нерешенными многие вопросы, и главным образом из-за того, что не всегда получается сходу провести различие между спортивным сердцем и сердцем, увеличенным вследствие болезни. Сделанные на скорую руку и необдуманные заключения врачей приписывают многих здоровых спортсменов к больным с сердечной патологией. Именно по этой причине данная тема, хотя и является специализированной, обсуждается в этой книге.
Изменения, происходящие в сердечнососудистой системе под воздействием тренировок на выносливость
При занятиях видами спорта на выносливость повышается МОС. У подготовленных велосипедистов максимальная величина МОС составляет примерно 35 л крови в мин, у нетренированных всего лишь 20 л/мин. В видах спорта на выносливость сердцу приходится справляться с большим объемом поступающей крови, что означает хроническую объемную перегрузку.
Другим заметным изменением, связанным с тренировками, является снижение утреннего пульса. У хорошо подготовленных спортсменов утренняя ЧСС менее 30 уд/мин не является редкостью. Снижение утреннего пульса происходит под действием вегетативной нервной системы. Вегетативная нервная система состоит из двух частей — симпатической и парасимпатической. В обычной обстановке между этими частями сохраняется определенное равновесие. Под воздействием тренировок на выносливость парасимпатическая часть нервной системы начинает доминировать, что оказывает влияние на блуждающий нерв — нерв, который управляет ритмом сердца. Несмотря на снижение ЧССпокоя, ЧССмакс у хорошо подготовленных спортсменов остается неизменной или снижается незначительно.
Под воздействием тренировок на выносливость сердце постепенно увеличивается в размерах. Вследствие хронической перегрузки также растет объем левого желудочка. Увеличивается толщина перегородки (стенки, разделяющей левый и правый желудочки) и толщина задней стенки левого желудочка, что способствует максимальному напряжению сердечных стенок. Большой левый желудочек, большой ударный объем и низкая частота сердечных сокращений являются следствием регулярных тренировок на выносливость.
Отклонения на ЭКГ
На ЭКГ можно заметить увеличение левого желудочка, которое намного чаще наблюдается у спортсменов на выносливость, чем у «силовиков». На ЭКГ можно увидеть неполную блокаду правой ножки пучка Гипса, что является следствием увеличения мышечной массы на верхушке сердца. У 10% спортсменов на выносливость отмечаются отклонения в сегменте ST (отрезок на кардиограмме).
Объяснения этому феномену не существует, однако большинство специалистов склонны считать, что эти отклонения не являются признаком нарушения функции сердечной мышцы. Во время легкой физической нагрузки отклонения в сегменте ST полностью исчезают. У пациентов с патологией сердца отклонения при нагрузке становятся еще более выраженными.
Отклонения на ЭКГ в покое, встречающиеся при спортивном сердце, зачастую нельзя отличить от острого сердечного приступа. Если кардиолог, читающий кардиограмму, не знает, что человек — спортсмен, он сразу же сделает предположение о наличии у него какого-либо нарушения со стороны сердца или о факте сердечного приступа. Благодаря скоропалительным и необдуманным решениям многие спортсмены из здоровых людей превращаются в тяжелобольных.
У хорошо подготовленных спортсменов на выносливость мышечная стенка левого желудочка может достигать толщины 13 мм. Толщина стенки более 13 мм является признаком патологического увеличения сердца. У спортсменов на выносливость наблюдается нормальная зависимость между мышечной массой и объемом сердца (т.е. отношение массы к объему обычное). У силовых спортсменов увеличивается только мышечная масса желудочка — на 30-70%, а значит увеличивается также и соотношение между массой и объемом.
Если тренировки продолжаются в течение длительного периода времени, сердце перестает увеличиваться. По-видимому, сердце имеет некий встроенный защитный механизм против перегрузки. Предстоит провести еще множество исследований, которые бы определили влияние длительных аэробных нагрузок на организм спортсмена. На мой личный взгляд, любые экстремальные физические нагрузки, с которыми, например, сталкиваются велосипедисты на «Тур де Франс», вредят сердцу спортсмена.
По завершении карьеры сердце спортсмена остается таким же большим. Оно может немножко уменьшиться, но уже никогда не станет обычным сердцем. Нет указаний на то, что в позднем возрасте люди со спортивным сердцем испытывают больше сердечных проблем, чем те, кто никогда не занимался спортом.
Увеличенное спортивное сердце является нормальной физиологической адаптацией организма, тем не менее, многие вопросы относительно спортивного сердца до сих пор остаются без ответа. До сих пор непонятно, например, почему спортивное сердце развивается не у всех спортсменов. Тренированные спортсмены, не обладающие спортивным сердцем, показывают такие же высокие результаты, как и его обладатели. У очень малого числа велосипедистов-шоссейников встречается спортивное сердце. Возможно, развитие спортивного сердца зависит от предрасположенности и от наследственных факторов.
Отличительные особенности спортивного сердца
- Низкий пульс.
- Шум в сердце (в 40% случаев).
- Увеличенный объем сердца.
На кардиограмме (ЭКГ) могут быть выявлены следующие отклонения:
- Брадикардия — очень низкая ЧСС в покое, до 25 уд/мин.
- Безопасная аритмия (нарушение сердечного ритма); встречается в 60% случаев.
- Мерцание предсердий — периоды опасного нарушения ритма. Эти периоды появляются в самые неожиданные моменты, поэтому диагностирование очень затруднено.
- Блокада сердца. В 10% случаев встречается первая или вторая степень артериовенозной блокады типа Венкебаха, вызванная низкой ЧСС в покое. Нарушение проводимости тесно связано с интенсивностью тренировки и исчезает после прекращения нагрузки.
Регулярные интенсивные физические нагрузки приводят к увеличению полостей миокарда и его утолщению. Спортивное сердце сокращается реже, но сильнее, этим обеспечивается достаточное питание мышечной ткани и внутренних органов, целесообразное расходование энергетических ресурсов. При перетренированности возникают заболевания миокарда.
Читайте в этой статье
В чем отличия сердца спортсмена и обычного человека
Сердце у человека, который систематически занимается спортом, становится более работоспособным, при этом режим его функционирования переходит на более экономное расходование энергии. Это возможно благодаря трем особенностям – увеличению размера, повышению силы сокращений и замедлению пульса.
Общий объем
Для того чтобы иметь возможность обеспечить все органы достаточным поступлением кислорода при высоких физических нагрузках сердце должно перекачивать больший объем крови. Поэтому у спортсменов повышается общая вместимость сердечных камер за счет расширения ().
Также чрезмерное изменение сердца объясняется утолщением миокарда (), преимущественно в стенках желудочков. Эти особенности помогают обеспечить главное достоинство спортивного сердца – большую производительность.
Слева здоровое сердце, а справа сердце спортсмена
Величина сердца зависит от вида деятельности. Самые высокие показатели отмечены у лыжников, а также при занятиях велосипедным спортом или бегом на длинные дистанции. Немного меньше увеличивается сердце при тренировках на выносливость. При силовых видах нагрузок дилатации быть не должно, или она совсем незначительная, общий объем сердечных камер не должен существенно отличаться от показателей обычных людей.
Для примера можно привести несколько показателей рентгенографии с дальнего расстояния (телерентгенография), которая используется для измерений объема сердца в см3:
- мужчины 25 летнего возраста, нетренированные – 750;
- молодые женщины с низкой физической активностью – 560;
- спортсмены скоростных видов спорта – до 1000, известны случаи повышения до 1800.
Сравнение УЗИ сердца обычного человека и спортсмена-атлета
Ритм
Самым стабильным признаком хорошей тренированности спортсмена является замедление сердечного ритма в состоянии покоя. Доказано, что брадикардия возникает чаще при тренировках выносливости, а у мужчин-мастеров спорта пульс снижается до 45 и менее ударов за минуту. Это расценивают как механизм перехода на более экономичный способ работы, так как медленный ритм обеспечивает:
- понижение потребности сердечной мышцы в кислороде;
- увеличение продолжительности диастолы;
- восстановление запасов растраченной энергии;
- усиление питания гипертрофированного миокарда (из-за сжимания сосудов в период систолы снижается кровоток в венечных сосудах).
Причиной замедления ритма сердца является изменение параметров активности вегетативной регуляции сердца – тонус парасимпатического отдела возрастает, а симпатические влияния ослабевают. Это становится возможным благодаря интенсивной физической работе.
Ударный объем
У здоровых людей, не занимающихся спортом, выброс крови в сосуды составляет 40 — 85 мл за одно сокращение. У спортсменов он повышается до 100, а в некоторых случаях и до 140 мл в состоянии покоя. Это объясняется как большей площадью тела (выше рост и вес), например, у баскетболистов, тяжелоатлетов, так и с характером нагрузок. Самые высокие показатели ударного объема у лыжников, велосипедистов, пловцов.
Низкорослые и худощавые спортсмены, занимающиеся низкоинтенсивными видами спорта, имеют показатели, лишь немного отличающиеся от остальных людей. Также нет прямого влияния занятий спортом на такой показатель, как сердечный индекс. Он рассчитывается делением ударного выброса за минуту на общую площадь тела.
Сердце и тренировки на скорость или выносливость
Сила сокращений сердечной мышцы подчиняется закону Франка-Старлинга: чем сильнее растянуты мышечные волокна, тем интенсивнее сжатие желудочков. Это справедливо не только для миокарда, но и для всех гладких и поперечнополосатых мышц.
Механизм этого действия можно представить натягиванием тетивы лука – чем больше ее вытянуть, тем сильнее будет пуск. Это возрастание в кардиомиоцитах не может быть беспредельным, если прирост длины волокон составляет более 35 — 38%, то миокард слабеет. Второй способ для усиления работы сердца – это повышение давления крови в его камерах. В ответ на это мышечный слой утолщается для противодействия гипертензии.
Все нагрузки делятся на динамические и статические. Они оказывают принципиально разное влияние на миокард. Первый вид тренировок предполагает развитие выносливости. Это в первую очередь важно для бегунов, конькобежцев, велосипедистов, пловцов. В организме происходят такие адаптационные процессы:
Таким образом, у спортсменов с преобладанием динамической (аэробной) нагрузки наблюдается дилатация (расширение) сердечных полостей при минимальной степени гипертрофии миокарда.
Изометрические нагрузки (силовые) не изменяют длину мышечных волокон, а повышают их тонус. Напряженные мышцы сдавливают артерии, возрастает сопротивление их стенок.
При этом виде тренировок потребность в кислороде умеренная, но усиления притока крови по сжатым артериям не происходит, поэтому питание тканей обеспечивается за счет повышения артериального давления. Постоянная гипертензия в период нагрузок провоцирует гипертрофию миокарда без расширения полостей.
Смотрите на видео о том, что происходит с сердцем во время физических нагрузок:
Заболевания спортсменов
Все приспособительные реакции повышают спортивные результаты только при физиологических режимах тренировок. При занятиях профессиональным спортом нередко происходит срыв адаптационных механизмов, когда сердце не выдерживает перегрузок. Подобные патологические явления возникают в ситуациях, когда для успеха в соревнованиях используются искусственные стимуляторы – энергетики и анаболики.
Брадикардия
Снижение частоты пульса не всегда является доказательством хорошей тренированности. Примерно у трети спортсменов низкий пульс сопровождается такими проявлениями:
- снижается работоспособность;
- плохо переносится повышение нагрузок;
- нарушается сон;
- падает аппетит;
- возникает периодическое и потемнение в глазах;
- затрудняется дыхание;
- появляется давящая боль в груди;
- снижается концентрация внимания.
Подобные жалобы нередко сопровождают переутомление или инфекционные процессы. Поэтому при снижении частоты пульса до 40 и менее ударов за одну минуту нужно проводить обследование сердца и внутренних органов для выявления вероятных патологических изменений.
Гипертрофия
Формирование утолщенного мышечного слоя связано с постоянным повышением уровня давления внутри сердца. Это запускает усиленное образование сократительных белков, масса сердца возрастает. В дальнейшем именно гипертрофия становится единственным способом адаптации к повышению спортивных нагрузок. Последствия нарастания мышечного объема проявляются в виде таких изменений:
- миокард слабо восстанавливается в период диастолы;
- увеличивается размер предсердий;
- повышается возбудимость сердечной мышцы;
- нарушается проведение импульсов.
Все эти факторы провоцируют развитие разнообразных нарушений ритма и системного кровообращения, появление болевого синдрома. При интенсивных нагрузках возникает одышка и ощущение перебоев, головокружение, боль в груди. В тяжелых случаях нарастает удушье, что является проявлением сердечной астмы или отека легких.
Аритмия
В нарушении ритма сердца существенное место отводится физиологическому повышению тонуса парасимпатической нервной системы, которое отмечается при интенсивных занятиях спортом. Это провоцирует , замедление проводимости импульсов в атриовентрикулярном узле, вплоть до .
Длительные нагрузки на выносливость могут быть причиной развития фибрилляции предсердий, приступов наджелудочковой и желудочковой тахикардии. Клиническая значимость аритмии многократно возрастает при наличии врожденных отклонений в строении и функционировании проводящей системы сердца. Так, например, наличие синдромов Вольфа-Паркинсона-Уайта или удлиненного интервала QT может быть причиной внезапной смерти.
Артериальная гипотония
Повышенный парасимпатический тонус приводит к понижению не только частоты пульса, но и сопротивления периферических артерий, поэтому давление крови у спортсменов ниже, чем у нетренированных сверстников. При этом большинство его не ощущают, так как в период нагрузок кровообращение активизируется – повышается минутный и ударный объем выброса крови. Если же компенсаторные механизмы слабеют, то изменений гемодинамики недостаточно.
Ухудшение самочувствия может быть связано с инфекцией, аллергической реакцией, травмой, обезвоживанием. В таких случаях возникает обморочное состояние, кратковременная утрата зрения, бледность кожи, шаткость при ходьбе, тошнота. Тяжелые случаи могут спровоцировать потерю сознания.
Изменения у детей
Если ребенок начинает интенсивно тренироваться в дошкольном возрасте, то из-за незавершенного процесса формирования сердечно-сосудистой и нервной системы адаптационные реакции нарушаются. Доказано, что через 7 — 10 месяцев от начала спортивных занятий у ребенка 5-7 лет повышается толщина миокарда и масса мышечной ткани в левом желудочке, но его растяжения не происходит. При этом существенное значение имеет отсутствие роста ударного объема сердца.
Гипертрофия сердечной мышцы без дилатации полостей происходит из-за высокого симпатического тонуса и чувствительности сердца к действию стрессовых гормонов. Этим можно объяснить большую степень напряженности миокарда и неэкономный расход энергии.
Детям рекомендуется более частый контроль всех гемодинамических показателей, чем в группе взрослых спортсменов, питание с достаточным содержанием белка и витаминов, а также щадящие тренировки с постепенным повышением интенсивности, перед соревнованиями.
Противопоказано заниматься спортом детям при наличии:
- хронических болезней внутренних органов;
- очагов инфекции в ЛОР-органах, зубах;
- пороков сердца;
- , в том числе и перенесенного;
- аритмии;
- врожденных нарушений проводимости;
- нейроциркуляторной дистонии, особенно с повышенной активностью симпатической нервной системы.
Что особенного в сердце бывшего спортсмена
Мышечная ткань сердца, как и скелетной мускулатуры, после прекращения нагрузок имеет свойство возвращаться к исходному состоянию, утрачивая способность к активному функционированию. После месяца перерыва сердце начинает уменьшаться в размерах. При этом скорость такого процесса зависит от предшествующего этапа нагрузок – чем дольше занимался спортсмен, тем медленнее он теряет форму.
Особая опасность грозит тем людям, которые вынужденно или сознательно резко прекращают тренировки. Это в первую очередь приводит к нарушениям вегетативных влияний на сердце. Проявления могут быть в виде дискомфортных ощущений, одышки, застойных явлений в конечностях, нарушений ритма, вплоть до серьезных аритмий с недостаточностью кровообращения.
Препараты и витамины для миокарда
Специфическое лечение спортсменам не требуется, если отсутствуют:
- боль в груди;
- перебои в работе сердца;
- повышенная утомляемость;
- обморочные состояния;
- изменения ЭКГ – ишемия, аритмия, нарушение проводимости.
В таких случаях изменения сердца считаются физиологическими, для укрепления миокарда могут быть использованы следующие препараты:
- если преобладает гипертрофия миокарда – АТФ-форте, Неотон, Эспа-липон, Цитохром, при повышенном давлении и тахикардии назначают бета-блокаторы – , ;
- при преимущественном расширении полостей сердца – Магне В6, Ритмокор, Метилурацил с фолиевой кислотой, Калия оротат, витамин В12;
- витамины – специальные многокомпонентные комплексы для спортсменов (Оптимен, Оптивумен, Мультипро, Супермульти), витаминно-минеральные препараты (Супрадин, Фарматон, Олиговит);
- адаптогены – настойка левзеи, родиолы, боярышника;
- пищевые добавки – Омега 3, Убихинон, Янтарная кислота.
Если имеются существенные нарушения работы сердца, то этих средств недостаточно. При развитии синдрома патологического спортивного сердца проводится комплексное лечение с использованием гипотензивных, антиаритмических средств, кардиотоников.
Адаптация сердечно-сосудистой системы к спортивным занятиям зависит от специфики тренировок. При аэробных нагрузках преобладает расширение камер сердца, а при силовых – утолщение миокарда. При этом у всех спортсменов физиологическая парасимпатикотония вызывает замедление ритма, гипотонию и пониженную проводимость сердечных импульсов.
При появлении жалоб на работу сердца необходимо пройти полное обследование, так как перетренированность может привести к заболеваниям. Для повышения устойчивости к физическим нагрузкам используют препараты с учетом вида спорта и результатов диагностики.
Полезное видео
Смотрите на видео лекцию о беге и сердце:
Читайте также
Тренировать сердце нужно. Однако не все физические нагрузки при аритмии допустимы. Какие допустимые нагрузки при синусовой и мерцательной аритмии? Можно ли вообще заниматься спортом? Если выявлена аритмия у детей, спорт - табу? Почему аритмия возникает после занятий?
Почему у молодых спортсменов может наступить внезапная остановка сердца?
К каким физиологическим и патологическим изменениям приводят спортивные нагрузки? О том, что происходит с сердцем при интенсивных занятиях спортом, рассказывает врач-кардиолог высшей категории Наталья Иванкина (Пензенская областная клиническая больница им.Н.Н.Бурденко).
Риск внезапной смерти
Это интересно! Национальный регистр внезапной смерти молодых спортсменов США фиксирует до 115 случаев в год, т.е. каждые три дня в США умирает молодой спортсмен. На первом месте по статистике стоит футбол. За один сезон 2004 года прямо на футбольных соревнованиях погибли три игрока: полузащитник сборной Камеруна Марк Вивьен Фоэ, словенский голкипер Неджан Ботоньич, игрок сборной Венгрии Миклош Фехер. В России не ведется статистика случаев внезапной смерти у спортсменов. Но многие помнят Олимпийского чемпиона, фигуриста Сергея Гринько, погибшего на тренировке в 28 лет, и хоккеиста Алексея Черепанова, умершего в 19 лет во время матча от остановки сердца.
Как сердце реагирует на спортивные нагрузки
Сердце обладает уникальной способностью приспосабливаться к постоянным и интенсивным физическим нагрузкам. Запускаются адаптационные механизмы – и постепенно происходят морфологические и электрофизиологические изменения в миокарде. Они-то и позволяют развивать энергию, недоступную нетренированному сердцу, и выдавать высокие спортивные результаты.
Изменение состояния сердца, возникающие при занятии спортом, называются в медицине «спортивным сердцем». Существуют два варианта такого состояния:
сердце более работоспособное, адаптированное к высоким физическим нагрузкам
сердце, патологически измененное в результате чрезмерных спортивных нагрузок
Адаптационные механизмы в ответ на интенсивную физическую нагрузку включают в себя:
Улучшение капиллярного кровообращения в сердечной мышце, как за счет расширения существующих капилляров, так и вследствие открытия и развития новых.
Физиологическое увеличение массы сердца. При этом повышаются энергетические возможности клеток миокарда, его сократительная способность (сила и скорость сердечных сокращений).
Физиологическое увеличение полостей сердца, приводящее к увеличению его емкости. При физической нагрузке это позволяет увеличить количество крови, которое сердце выбрасывает за одно сокращение (ударный объем) – а значит, улучшить кровоснабжение внутренних органов и скелетной мускулатуры. И уменьшить энергетические затраты миокарда.
В состоянии мышечного покоя и при умеренных нагрузках спортивное сердце функционирует более экономно, что проявляется уменьшением числа сердечных сокращений, до 60-40 в минуту, замедлением скорости кровотока, тенденцией к снижению артериального давления. При этом увеличивается продолжительность диастолы – фазы, в которую происходит расслабление миокарда. Сердце большую часть времени отдыхает, поэтому энергетические затраты и потребность миокарда в кислороде снижаются.
При максимальных нагрузках число сердечных сокращений может достигать 200-230 ударов, количество крови, которое перекачивает сердце за минуту доходит до 30-40 литров. При таких колоссальных нагрузках включаются механизмы регуляции, облегчающие работу сердца за счет эффективного перераспределения крови, расширения сосудов работающих мышц, уменьшения сопротивления току крови, развития дополнительного коллатерального кровообращения, повышения усвоения тканями кислорода. Все это – результат долговременной адаптационной реакции.
Когда спорт приводит к патологическим изменениям миокарда?
Срыв адаптации, с постепенным развитием патологических изменений в сердце, возникает, если:
Занятия спортом не имеют системы и сопровождаются запредельными нагрузками.
Физические нагрузки даются на фоне инфекционных заболеваний.
Имеются генетические предпосылки к развитию дезадаптации.
Применяются различные фармакологические препараты, в том числе допинговые средства.
Как проявляются патологические изменения
Совершенно очевидно, что физиологическая дилатация спортивного сердца ограничивается допустимыми пределами. Чрезмерный объем сердца (более 1200 см3), даже у спортсменов, тренирующихся на выносливость, может быть результатом перехода физиологической дилатации сердца в патологическую. Значительное увеличение объема сердца (иногда до 1700 см3) говорит о патологических процессах в сердечной мышце.
Под влиянием длительных физических нагрузок происходит активация синтеза сократительного белка, что приводит к утолщению стенок сердца. Прогрессивное увеличение массы миокарда имеет ряд неблагоприятных моментов.
Во-первых, в гипертрофированном миокарде рост артерий и капилляров начинает отставать от увеличения размеров кардиомиоцитов, что приводит к ухудшению кровоснабжения миокарда.
Во-вторых, при выраженной гипертрофии утрачивается способность к полному расслаблению миокарда, снижается его эластичность, нарушается его сократительная способность.
В-третьих, увеличивается объем предсердий, что является неблагоприятным фактором для развития . Появление гипертрофических изменений дезадаптивного характера следует рассматривать как фактор риска внезапной смерти.
Несмотря на то, что урежение ритма приводит к более экономичной работе сердца, при выраженной брадикардии - менее 40 сердечных сокращений в минуту - у спортсменов появляется снижение работоспособности. Кроме того, в ночное время, когда у всех людей наблюдается уменьшение частоты сердечных сокращений, у спортсменов оно может быть настолько выраженным, что возникает гипоксия мозга. Поэтому спортсмены с частотой сокращений ниже 55 ударов в минуту должны проходить дополнительное медицинское обследование, особенно если отмечалась периодически возникающая слабость, головокружение или эпизоды .
У ряда спортсменов наблюдается снижение артериального давление меньше 100/60 мм рт.ст., что может быть как приспособительной реакцией, так и нарушением адаптации. Наличие низкого давления может никак себя не проявлять и обнаружиться случайно. При выявлении пониженного давления необходимо провести медицинское обследование.
Это важно! Опасность заключается в том, что переход от физиологического спортивного сердца к патологическому происходит постепенно и практически незаметно для самого спортсмена. Кроме того, даже при развитии , болезнь длительное время может протекать бессимптомно.
В конечном итоге у спортсменов может развиваться кардиомиопатия. Врачи выделяют 4 ее клинических варианта:
Бессимптомный, при котором спортсмена может ничего не беспокоить, кроме снижения работоспособности, усталости после тренировок, легкого . Основным методом исследования при бессимптомном клиническом варианте является эхокардиография, которая выявляет признаки гипертрофии миокарда, уменьшение его растяжимости во время диастолы.
Аритмический вариант, при котором выявляются различные нарушения ритма и проводимости. Наиболее часто у спортсменов бывают такие аритмии, как экстрасистолы и параксизмальные тахикардии. Долгое время эти нарушения ритма могут существенно не беспокоить, но если на их фоне будут продолжаться интенсивные тренировки, то может развиться тяжелая электрическая нестабильность миокарда, финалом которой будет внезапная смерть. У некоторых спортсменов имеет место «синдром подавленного синусового узла» с развитием брадикардии (разреженный ритм) - с частотой сердечных сокращений менее 40 в минуту. Это состояние – обратимое, и у большинства спортсменов исчезает с прекращением интенсивных физических нагрузок. Для выявления этого варианта кардиомиопатии применяется холтеровское мониторирование.
Кардиомиопатия с напряжением сократительной функции миокарда, проявляющаяся замедленным восстановлением после нагрузки. У таких спортсменов во время нагрузки, несмотря на увеличение частоты сердечных сокращений, количество крови, выбрасываемое сердцем за минуту, увеличивается незначительно или даже падает. У некоторых спортсменов может наблюдаться на фоне физической нагрузки падение артериального давления. Основным методом для выявления этого варианта является стресс-эхокардиография.
Смешанный вариант, сочетающий различные проявления вышеописанных вариантов.
Как диагностировать «спортивное сердце»
Для того чтобы вовремя заметить возникновение дезадаптивных изменений, необходимо регулярное обследование спортсменов, которое включает в себя электрокардиографию и эхокардиографию. При необходимости дополнительно применяют такие методы, как суточное мониторирование электрокардиограммы по Холтеру и стресс-эхокардиграфию.
Последнее время все чаще обсуждается вопрос о молекулярно-генетическом обследовании элитных спортсменов, так как считается, что патологическая гипертрофия миокарда чаще развивается у лиц, имеющих нарушения на генном уровне (DD генотип гена АПФ).
Сердце спортсмена отличается от органа обычного человека. Недостаточное восстановление чемпиона часто приводит к перетренированности, которая вызывает нарушение долговременных адаптаций. У человека могут наблюдаться проблемы со сном, аппетитом и работоспособностью, возникает апатия. Такое состояние часто вызвано синдромом спортивного сердца, который может привести к летальному исходу.
Термин «спортивное сердце» означает сочетание функциональных и структурных изменений, встречающихся у людей, которые тренируются более 1 часа каждый день. Это явление не вызывает субъективных жалоб и не требует серьезного лечения. Однако важно отличать его от других опасных заболеваний.
Признаки спортивного сердца
Увеличенная физическая нагрузка повышает число сердечных сокращений. При постоянных занятиях сердце становится более работоспособным и переходит на экономный расход энергии, при этом частота сердечных сокращений (ЧСС) сильно не повышается. Происходит это за счет того, что орган увеличивается в размерах, замедляется пульс и повышается сила сокращения.
Часто у спортсменов происходит срыв адаптационного механизма, при котором сердце не переносит большой нагрузки. У человека наблюдаются следующие симптомы:
- Брадикардия. Характеризуется нарушением сна, плохим аппетитом, затрудненным дыханием. Человек может испытывать давящую боль в груди, концентрация внимания снижается. Он плохо переносит нагрузки, периодически кружится голова. Часто такие жалобы связаны с присутствующими в организме инфекциями. При снижении пульса до 40 ударов следует провести обследование органов.
- Гипертрофия. Постоянное повышение внутрисердечного давления вызывает нарастание мышечного слоя. Проявляется оно в виде увеличения размера предсердий, нарушения проведения импульсов, повышения возбудимости мышцы сердца. Спортсмен при этом испытывает головокружение, болевые ощущения в груди, одышку.
- Аритмия. При больших нагрузках отмечается физиологическое повышение тонуса парасимпатической системы. Это состояние вызывает различные патологии сердца: желудочковая экстрасистолия, фибрилляция предсердий, тахикардия. Спортсмен может испытывать боли в области груди, учащенное сердцебиение и одышку. У него наблюдается предобморочное состояние.
- Гипотония. Уровень артериального давления у спортсменов меньше, чем у обычных людей. Происходит это за счет пониженного сопротивления периферических артерий и часто сопровождается брадикардией и пониженным пульсом. Гипотония может вызывать упадок сил, головную боль и головокружения.
Человек может не замечать этих изменений, но вскоре появляются жалобы на головокружение, сниженную работоспособность. Он начинает быстро утомляться, его беспокоит усталость. Со временем развиваются другие патологии, возникает электрическая нестабильность ткани, которая приводит к смерти.
Внезапная остановка сердца может возникнуть на фоне неправильно составленной тренировки, резкого увеличения нагрузки, стрессов и депрессии, занятий после перенесенного заболевания. Провоцирующими факторами являются наследственная предрасположенность и прием допинговых средств.
Сердце дает о себе знать и у бывших чемпионов. Человек, который прекратил тренировки, подвергается нарушениям вегетативных влияний на сердце. Проявляется это состояние в виде нарушения сердечного ритма, одышки, дискомфортных ощущений и застойных явлений в руках и ногах.
Иногда синдром спортивного сердца встречается у детей. У юношей сеть сосудов развита не так хорошо, как у мужчин. Их организм не всегда готов к постоянно возрастающей нагрузке. Сосуды не успевают за повышающейся гипертрофией миокарда. Это и вызывает различные сердечные патологии у ребенка, которого родители отдали в большой спорт.
Виды спортивного сердца
Спортивное сердце бывает двух видов:
- Физиологическое.
Для этого типа свойственны следующие показатели: пульс не более 60 ударов в минуту, умеренно выраженная синусовая аритмия, брадикардия в покое. Физиологическое спортивное сердце способно повышать количество крови в минуту за счет увеличения ударного объема. - Патологическое.
Этот вид предполагает изменение в сердце под влиянием физического перенапряжения. В этом случае орган подвергается чрезмерной нагрузке, которая превышает резервные возможности человека. При этом у спортсмена наблюдаются увеличение объема сердца в два раза, выраженная тахикардия.
Чтобы своевременно выявить патологические изменения в работе органа, важно регулярно проходить обследования с применением современных методов диагностики.
Мероприятия по выявлению патологии
В случае жалоб на работу сердца необходимо пройти обследования и проконсультироваться с доктором. Диагностика включает в себя проведение эхокардиографии, ЭКГ и прохождение нагрузочного теста. Дополнительно используют суточное мониторирование ЭКГ по Холтеру или стресс-эхокардиографию. Самостоятельно выявить синдром спортивного сердца невозможно.
Часто признаки патологии обнаруживаются во время обследования других органов или в процессе проведения обычного скрининга. Важно уметь отличать данный синдром от нарушений, вызванных подобными проявлениями и представляющих угрозу для жизни, например, ишемической болезни.
Лечение
Конкретной терапии не требуется, если отсутствуют:
- болевые ощущения;
- обмороки;
- ишемия;
- аритмия;
- повышенная утомляемость;
- нарушение проводимости.
В этом случае изменения считаются физиологическими. В качестве средства профилактики могут назначить:
- Бета-блокаторы.
- Адаптогены.
- Витаминные и минеральные комплексы.
- Пищевые добавки.
При серьезных нарушениях сердечной работы проводится комплексное лечение с применением кардиотоников, гипотензивных и антиаритмических препаратов.
Большую роль играет правильное питание, особенно для юных спортсменов. Меню должно содержать достаточное количество белка, быть рациональным и довольно калорийным. Следует употреблять пищу, богатую витаминами и минералами.
В рационе обязательно должны быть такие продукты:
- творог;
- овощи;
- фрукты;
- рыба;
- мясо;
- соки.
В запущенных случаях показано хирургическое вмешательство и полный отказ от спортивных нагрузок, иногда требуется установка кардиостимулятора.
Противопоказания к спортивным занятиям
Существует перечень заболеваний, которые препятствуют допуску к занятиям спортом. К ним относятся следующие патологии сердца:
- Порок (врожденный и приобретенный).
- Ревматические болезни.
- Гипертония.
- Ишемическая болезнь.
Детям противопоказано заниматься спортом в следующих случаях:
- инфекции зубов и ЛОР-органов;
- аритмия;
- пролапс клапана;
- миокардит;
- порок сердца;
- хронические патологии внутренних органов;
- нейроциркуляторная дистония;
- ВСД с кризовым течением;
- возраст до 6 лет.
За здоровьем спортсменов обязательно должны следить врачи. В их работу входят следующие мероприятия.
Признаки обычно обнаруживают во время обычного скрининга или обследования по другим поводам. Большинство спортсменов не нуждаются в обширной диагностике, хотя ЭКГ необходима. Если симптомы свидетельствуют о патологии сердца, выполняют ЭКГ, эхокардиографию и нагрузочный тест.
Спортивное сердце - диагноз исключения; его необходимо отличать от нарушений, вызывающих подобные проявления, но представляющих угрозу для жизни (например, гипертрофические или дилатационные кардиомиопатии, ишемическая болезнь сердца, аритмогенная дисплазия правого желудочка).
При ЭКГ выявляют синусовую брадикардию, иногда частота сердечных сокращений менее 40 в минуту. Синусовая аритмия часто сопровождает малую ЧСС. Брадикардия в покое может предрасполагать к увеличению частоты предсердных или желудочковых аритмий, включая миграцию водителя ритма по предсердиям и (редко) предсердную фибрилляцию, но паузы после эктопических импульсов не превышают 4 с. Атриовентрикулярную (АВ) блокаду I степени обнаруживают приблизительно у трети спортсменов. II степень АВ-блокады (главным образом 1-го типа), появляющуюся в покое, но исчезающую при нагрузке, встречают реже. АВ-блокада III степени - патологическое состояние и показание к дальнейшему обследованию. Изменения данных ЭКГ включают высокий вольтаж комплекса QRS с измененными зубцами или отношениями зубцов, отражающими гипертрофию левого желудочка, и нарушения ранней деполяризации с двухфазными зубцами в передних отведениях, которые отражают неоднородную реполяризацию со снижением тонуса симпатической нервной системы в покое. Оба изменения исчезают при нагрузке. Глубокая инверсия зубца в переднебоковых отведениях и неполная блокада правой ножки пучка Гиса также возможны. Изменения данных ЭКГ слабо коррелируют с уровнем тренированности и работой сердечнососудистой системы.
Эхокардиография помогает отличить спортивное сердце от кардиомиопатии, но не существует четкой границы между физиологическим и патологическим расширением сердца. В целом изменения, определяемые эхокардиографически, плохо коррелируют с уровнем тренированности и работы сердечно-сосудистой системы. Часто выявляют небольшую митральную и трикуспидальную регургитацию.
Во время нагрузочного теста частота сердечных сокращений остается ниже нормы при субмаксимальной нагрузке, нарастает соответственно и сравнимо с людьми, не занимающимися спортом, при максимальной нагрузке. ЧСС быстро восстанавливается после окончания нагрузки. Реакция АД нормальная: систолическое АД увеличивается, диастолическое падает, среднее АД остается относительно постоянным. Многие изменения данных ЭКГ покоя уменьшаются или исчезают во время нагрузки; эта находка уникальна и патогномонична для синдрома спортивного сердца в отличие от патологических состояний. Однако псевдонормализация инвертированного зубца T может отражать ишемию миокарда, поэтому необходимо дальнейшее обследование старших спортсменов.
Особенности, отличающие синдром спортивного сердца от кардиомиопатии
|
Показатель |
Спортивное сердце |
Кардиомиопатия |
|
Гипертрофия ЛЖ* |
||
|
Конечный диастолический диаметр ЛЖ |
||
|
Диастолическая функция |
Нормальная (отношение Е:А>1) |
Ненормальная (отношение Е:А |
|
Гипертрофия перегородки |
Симметричная |
Асимметричная (при гипертрофической кардиомиопатии) |
|
Семейный анамнез |
Не отягощен |
Может быть отягощен |
|
Реакция АД на нагрузку |
Нормальная |
Нормальная или сниженный ответ систолического АД |
|
Ухудшение физического состояния |
Регрессия гипертрофии ЛЖ |
Гипертрофия ЛЖ не регрессирует |
* Диапазон А от 13 до 15 мм неопределенный. Диапазон А от 60 до 70 мм неопределенный. Отношение Е:А - отношение значений ранней и поздней скорости потока через митральный клапан.
