Адаптация сердца к физическим нагрузкам

Хроническое перенапряжение сердца возникает постепенно и практически всегда представляет собой именно дистрофию миокарда, т.е. нарушение обменных и электрических процессов в сердце.

Физическое перенапряжение проявляется нарушением функции органов и систем организма вследствие воздействия неадекватных нагрузок. В развитии перенапряжения ведущую роль играет несоответствие функциональных возможностей организма силе провоцирующего фактора, причём очень важно соотношение физических и психических нагрузок - их совместное неблагоприятное воздействие может проявится, при относительно небольших величинах каждой из них.

 Принято выделять, три клинические формы физического перенапряжения:

1. Острое физическое перенапряжение - острое состояние, которое развивается  во время или сразу после  однократной, чрезвычайной для исходного  функционального состояния организма  нагрузки, вызывающей патологические  изменения или проявляющей скрытую  патологию органов и систем, ведущую  к нарушению их функции. Сюда  относятся разнообразные травмы  опорно-двигательного аппарата (разнообразные  растяжения, надрывы, разрывы мышц, сухожилий и связок; вывихи и  подвывихи суставов; переломы костей  и др.), черепно-мозговые травмы, травмы  внутренних органов и т.п.

2. Хроническое физическое  перенапряжение - возникает при повторном  несоответствии нагрузки исходному  функциональному уровню и характеризуется  нарушением регулирующей функции  центральной нервной системы, что  проявляется в дисбалансе анаболизма  и катаболизма, а также неадекватности  восстановительных процессов. К  этой форме обычно относят  хроническое физическое перенапряжение  опорно-двигательного аппарата, сердечно-сосудистой системы, неспецифической защиты и иммунитета и др.

3. Хронически возникающие  острые проявления физического  перенапряжения - возможны во время  или сразу после выполнения  тренировочных или соревновательных  нагрузок и имеют черты первых  двух форм перенапряжения. Это  перенапряжение системы пищеварения, мочевыделения, системы крови и  др.

Следует четко различать острое и хроническое «перенапряжение сердца». Это разные состояния.

Острое перенапряжение - это патологическое состояние сердца, возникшее остро при несоответствии функциональных возможностей организма выполняемой физической нагрузке. В тяжелых случаях перенапряжения сердца возникает острая сердечная недостаточность, приводящая к внезапной смерти. В легких случаях формируется так называемый синдром heartstrain (перенапряжение сердца). Данный термин отражает электрокардиографический феномен: без клинической картины коронарной недостаточности определяется смешение сегмента ST вниз выпуклостью вверх и инверсия зубцов Т в грудных отведениях.

В тяжелых случаях при физическом перенапряжении возможно развитие острой недостаточности коронарного кровообращения в связи с тем, что количество крови, проходящей через коронарные артерии, становится недостаточным для удовлетворения потребности сердечной мышцы в кислороде.

Чрезмерная физическая нагрузка может быть сама по себе причиной внезапной смерти на тренировке или соревновании. Обычно ее связывают с острой миогенной дилатацией, истощением энергетического потенциала мышечной клетки. Возможна аритмогенная смерть вследствие фибриляции желудочков на фоне гиперкатехоламинемии. В таких случаях гистологически определяются разрывы и контрактуры мышечных волокон, кровоизлияния в сердечную мышцу.

Непосредственно после спортивной тренировки, особенно интенсивной, развивается фазовый синдром острого утомления миокарда. Для него характерно удлинение не только фазы изоволюмического сокращения, но и периода изгнания. Обнаружение этого синдрома спустя длительное время после напряженных спортивных тренировок указывает на выраженное утомление миокарда.

Основной причиной внезапной смерти при физических нагрузках является нарушение ритма сердца, возникновение которого может быть связано с избыточной стимуляцией симпато-адреналовой системы и сниженным тонусом парасимпатической нервной системы. Избыточный выброс адреналина сопровождается усилением частоты сердечных сокращений за счет стимуляции бета-адренорецепторов сердца. Следствием стимуляции бета-адренорецепторов является изменение ионного гомеостаза в миокардиоцитах, сопровождающееся увеличением вхождения ионов кальция в клетку и уменьшением в ней ионов калия, что приводит к нарушению формирования мембранного потенциала и соответственно к развитию электрической негомогенности миокарда, что сопровождается развитием аритмий. Развитию внезапной смерти может предшествовать желудочковая тахикардия, переходящая в фибрилляцию желудочков. Иногда причиной этих нарушений ритма сердца является усиление клеточного ионного дисбаланса, связанного с потерей электролитов (в первую очередь ионов калия и магния). Внезапная смерть чаще всего наблюдалась непосредственно во время соревнований по марафонскому бегу или спортивной ходьбе либо сразу же после финиша.

Известно, что у нетренированных лиц остановка сердца в результате фибрилляции желудочков при физическом или эмоциональном напряжении наступает значительно легче, чем у тренированных. Риск такого осложнения при стрессовых ситуациях у людей, адаптированных к большим физическим нагрузкам, значительно меньше.

5. Особенности сердца спортсменов

 
Состояние сердца спортсменов актуально в наше время. Создана специальная которая называется спортивной кардиологией. Спортивная кардиология изучает физиологические и патологические состояния сердца спортсменов, испытывающих высокие тренировочные и соревновательные нагрузки. Это имеет огромное значение для построения правильной и рациональной тренировки.

Связь медицины и физической культуры уходит корнями в глубокую древность. На протяжении многих веков врачи принимали самое активное участие в спортивных мероприятиях и вели систематические наблюдения за спортсменами. Известно, что Гиппократ был даже чемпионом Олимпийских игр по бегу. В Древнем Риме врачи работали в школах борцов и гладиаторов, т.е. спортсменов того времени. Это были первые спортивные врачи. Одним из таких врачей был великий Гален. Однако задачи, стоящие перед врачами при этом могут быть различными. Так, в Древнем Риме, да и сегодня в некоторых капиталистических странах, при подготовке сильных борцов и многоборцев, иначе говоря, спортсменов высокого класса, вопрос о состоянии их здоровья и, в частности повышении его уровня не является основным и решающим. Задача заключается в том, чтобы добиться высоких спортивных результатов любой ценой, независимо от состояния здоровья, а не редко и за счет здоровья.

В нашей стране задачи медицинского обеспечения спорта другие. Они заключаются в том, чтобы использовать средства физической культуры и спорта для повышения уровня состояния здоровья людей, изучить пути воздействия этих средств на организм и проводить анализ возникающих при этом изменений, как положительных, так и отрицательных.

Спортивные достижения должны расти не за счет здоровья, а вследствие повышения уровня состояния здоровья. Поэтому развитие здравоохранения и физической культуры следует рассматривать как единую и неразделимую задачу. Они органически связаны между собой т.к. физическая культура представляет собой важнейший фактор укрепления и сохранения здоровья, что особенно важно в условиях всё нарастающей гиподинамии, свойственной современному человеку. Очевидно, что чем больше людей вовлечены в занятия спортом и физической культурой, тем выше уровень состояния здоровья населения в целом, тем больше должно быть людей, способных показать высокие спортивные результаты. Всё это и определяет большую и всё увеличивающуюся роль, которую играет медицина в развитии физической культуры и спорта в России.

Существующая специфика медицинского обеспечения занятий физической культурой и спортом привела к необходимости выделения самостоятельной медицинской дисциплины – спортивной медицины. Необходимость в выделении и развитии этой дисциплины возникла тогда, когда Н.А.Семашко указал на обязательность врачебного контроля при занятиях физической культурой и спортом.

Хотя влияние физических упражнений, в частности спорта, на сердце изучается давно, ещё очень много кардинальных вопросов спортивной кардиологии нельзя считать решенными. Кроме того, рост спортивных достижений ставит всё время перед спортивной медициной, в том числе перед спортивной кардиологией, всё новые и новые задачи. Помимо всё более тщательной диагностики различных морфологических изменений сердца, при отборе к занятиям спортом и дозировании физических нагрузок, речь идет о разностороннем изучении положительных сдвигов, возникающих в сердечно-сосудистой системе при адаптации к всё возрастающим физическим нагрузкам и заключающихся как в определенных морфологических изменениях, так и в изменениях регуляции. Всё большее место занимают исследования возможных отрицательных изменений сердечно-сосудистой системы, возникающих при нерациональном использовании физических упражнений.

Положение выносимое на защиту Чрезмерная физическая нагрузка, а также физическая нагрузка на фоне очагов хронических инфекций вызывают патологические изменения и нарушения функции сердца спортсменов.

6. Особенности физиологического спортивного сердца

Следует остановиться на некоторых общих вопросах и современной оценке тех признаков физиологического спортивного сердца, которые считают сегодня характерными для высокого уровня функционального состояния сердечно-сосудистой системы спортсмена. К ним относится триада: брадикардия, артериальная гипотензия и гипертрофия миокарда. Правильное и рациональное использование физических упражнений вызывает положительные сдвиги в отношении морфологии и функции сердечно-сосудистой системы. Высокое функциональное состояние физиологического спортивного сердца следует расценивать как проявление долговременной адаптационной реакции, обеспечивающей осуществление ранее недоступной по своей интенсивности физической работы.

Оно обладает уникальными особенностями приспосабливаться к интенсивной мышечной деятельности . Характерными для спортивного сердца являются сочетание максимально экономного функционирования в покое и возможность достижения высокой, предельной функции при физической нагрузке .

При спортивной тренировке улучшение капиллярного кровообращения в мышцах происходит не столько за счет расширения существующих капиляров, сколько вследствие открытия и развития новых. Это увеличивает поверхность, через которую происходит газообмен между кровью и тканью. Возникающее при этом расширение кровеносного русла приводит к замедлению скорости кровотока и обеспечивает лучшее использование кислорода крови. С нарастанием состояния тренированности скорость кровотока замедляется. 

Огромную роль в повышении функции сердца придают улучшению капиллярного кровообращения и в сердечной мышце, происходящему за счет открытия и развития новых капилляров. Улучшение капилляризации миокарда являются основным фактром, обеспечивающим высокую работоспособность сердца спортсмена. Современные научные исследования показали, что для высокого функционального состояния физиологического спортивного сердца его кровоснабжение должно соответствовать уровню метаболизма. Тем более, что коронарный резерв сердца увеличивается больше, чем его мышечная масса .

К особенностям физиологического спортивного сердца относится способность к увеличению минутного объема крови (МОК) при физической нагрузке, происходящему не столько за счёт учащения сердечных сокращений, сколько за счет увеличения ударного объема. 

Особое внимание уделяется повышению функциональной способности нейрогуморального, регулирующего кровоснабжение, аппарата. “Повышенная работоспособность симпатического отдела вегетативной нервной системы, - писал Г.Ф. Ланг, - имеет громадное значение для физиологической работоспособности человека и для работоспособности аппарата кровообращения.” Он высказал предположение, что “предел способности к спортивным достижениям определяется в значительной мере пределом функциональной симпатико-адреналовой системы.”

У тренированных физкультурников наблюдается значительное замедление ЧСС (частоты сердечных сокращений), кровяное давление отчетливо понижено в среднем миллиметров на 20, небольшое увеличение сердца, как результат небольшой гипертрофии и небольшой тоногенной дилатации. Хотя помимо этих признаков, характерных для физиологического спортивного сердца, есть ещё ряд особенностей основных показателей гемодинамики. Но эти три признака, наиболее легко определяемые, стали считаться главными. И если брадикардия трактовалась также, как ее оценивал Г.Ф.Ланг (1957), то его указание на снижение артериального давления на 20 мм. стало называться спортивной гипотензией, а небольшая гипертрофия и дилатация превратились просто в гипертрофию без указания на ее величину. 

Наличие этих трех признаков свидетельствует о высоком уровне функционального состояния сердечно-сосудистой системы, но сочетание их совсем не обязательно. Высокое функциональное состояние может не сопровождаться всеми этими признаками. Кроме того, каждый из этих признаков может быть и проявлением патологических изменений в организме.

Наиболее постоянным или обязательным признаком высокого функционального состояния сердца спортсмена является брадикардия в покое. У спортсменов частота сердечных сокращений (ЧСС) меньше, чем у лиц, не занимающихся спортом. Резко выраженная брадикардия (ниже 40 уд/мин), которая вызывает сомнения в отношении ее физиологического происхождения, встречается чаще у мастеров спорта и спортсменов I разряда, причем среди мужчин чаще, чем среди женщин. Брадикардия встречается чаще у спортсменов, тренирующих качество выносливости.