Влияние физических нагрузок на частоту и ритм сердечных сокращений

В результате мышечной деятельности прирост частоты сердечных сокращений (ЧСС) имеет первостепенное значение в механизме повышения минутного объема кровообращения, которым обеспечивается кровоснабжение органов и тканей в процессе мышечной деятельности (S.

Однако, при чрезмерной ЧСС, начинает страдать кровенаполнение сердца, что диктует необходимость поправки на критическую частоту пульса. У спортсменов она более высока (210-220 уд/мин), чем у нетренированных (180 уд/мин), хотя в патологических ситуациях (пароксизмальная тахикардия) максимально возможная ЧСС может достигать 360 уд/мин, как было отмечено еще И.Б Темкиным (1974).

Увеличение ЧСС при мышечной деятельности зависит от ряда факторов - пола, возраста, степени мышечного напряжения и интенсивности мышечной работы, положения тела, эмоционального фона и уровня тренированности, существенным образом формирующего реакции ЧСС на физические нагрузки (В.С. Фарфель, 1949; Э.В.Земцовский, 1995; H. Lollgen, 1999; Солонин Ю.Г., 1999). Одно из проявлений тренированности - «брадикардия покоя», обеспечивающая выполнение работы меньшим приростом ЧСС (по сравнению с нетренированными) (Н.Д. Граевская, 1975; П.П. Озолинь, 1984; Н.М. Амосов., 1985).

Очень важна степень мышечного напряжения, сопровождающаяся определенным уровнем проприоцептивной афферентации, обусловливающей по механизму моторно-висцеральных рефлексов закономерные изменения сердечного ритма (М.Р. Могендович, 1969,1972; Р. Гранит, 1973). Причем ведущая роль в этом механизме принадлежит безусловным рефлексам, на базе которых могут образовываться и условные (В.И.Бельтюков,1961). Механизм моторно-кардиальных рефлексов, таким образом, представляет собой одну из форм приспособления сердца к конкретным условиям мышечной

деятельности, с дальнейшей дифференциацией и экономизацией реакций в виде прироста ЧСС.

Если интенсивность работы не достигает предельных значений, то ЧСС линейно зависит от уровня потребления кислорода и, таким образом, по сдвигам ЧСС можно с определенными допущениями оценивать уровень энергетических затрат при выполнении разнообразных упражнений (В.М. Волков, 2003).

В оценке динамики ЧСС обязателен учет положения тела (позы), являющегося результатом статических постуральных напряжений мышц (Ю.В. Мойкин и др.,1987; А.Я. Рыжов, 1984,). Главная роль в приспособлении вегетативных функций к меняющимся условиям, связанным с переменой позы, принадлежит моторному и вестибулярному анализаторам (В.И. Бельтюков, 1961).

В пассивной антиортостатической позе гравитационный прилив крови повышает давление в черепно-мозговых сосудах, а также в аорте и каротидных синусах, обусловливая депрессорный рефлекс, проявляющийся также урежением ритма сердечных сокращений. В активной антиортостатической позе включается еще один рефлекторный механизм-напряжение скелетной мускулатуры, при котором активация проприоцептивной афферентации обусловливает учащение сердечной деятельности (прессорный моторно­

кардиальный рефлекс), противодействуя в той или иной степени урежению сердечных сокращений. Таким образом, сила гравитации и компенсаторных механизмов (мышечная деятельность) в конечном итоге определяет величину физиологических сдвигов в организме при антиортостатической позе (К.Л.

Момент восстановительного периода после физической нагрузки, когда ЧСС временно становится меньше исходной (т.е. уровня покоя), получил название «отрицательной фазы» (Б.М. Казаков и др., 1974; Р.А. Калюжная и др., 1980; Н.А. Панов, П.А. Филеши, 1981). «Отрицательная фаза» пульса свойственна вполне здоровым людям, систематически занимающимся физической культурой и спортом, в большинстве случаев работоспособность человека во время «отрицательной фазы» пульса оказывается выше исходной (Н.М. Амосов и др., 1985), что важно для оптимального построения тренировочного цикла.

Роль нервного механизма, регулирующего вегетативные функции, особенно важна в начальный, пусковой период мышечной деятельности и по окончании работы (восстановительный период). Установка вегетативной иннервации на новый уровень в пусковом периоде происходит быстро, т. к. обусловливается включением ряда форм афферентации а также определенным условнорефлекторным компонентом. В восстановительном же периоде возвращение вегетативных функций к уровню покоя происходит значительно медленнее, что позволяет считать, иннервационный механизм возвращения ЧСС к исходному состоянию более инертным, чем механизм включения в работу. В этом плане следует отметить феномен «отрицательной фазы пульса», исследование проблемы которого занимает значительный период времени (Г. Дришель, 1960; Г.З.Чуваева, 1963; И.А. Аршавский, 1967; И.Х. Вахитов, 1999).

Для углубленного понимания механизма регуляции вегетативных функций и, в частности, ритма сердца, как в покое, так и при движении следует учитывать существование: а) у каждого органа кольцевых рефлексов

(«обратная связь»); б) моторно-висцеральных рефлексов; в) ритмичных колебаний, то есть волнообразных изменений тонуса мозговых вегетативных центров. Причиной данных изменений является наличие физиологической индукции между различными центрами вегетативной нервной системы, например, передним и задним отделами гипоталамуса. Видимо, афферентным источником межцентральных волнообразных колебаний может служить ритм автоматической деятельности внутренних органов, сопровождающийся изоритмичными залпами интероцептивных импульсов (В.Н.Черниговский, 1985).

В пусковом периоде мышечной деятельности колебания вегетативных функций возрастают, и вместе с тем повышаются все показатели кровообращения, пока не достигнут оптимального уровня, адекватного производимой работе. Естественно, что чем выше поднимается уровень, тем меньше становится амплитуда колебаний (вследствие приближения к «потолку» данной функции). Принципиально важно, что в восстановительном периоде изменения ЧСС развиваются в обратном порядке. По А.А.Ухтомскому (1950), прекращение действия доминанты закономерно сопровождается переходом возбуждения в торможение как проявление закона post excitatory inhibition.

Один из наиболее показательных признаков тренированности сердечно­сосудистой системы - замедление ЧСС в условиях относительного покоя. В частности, у высокотренированных спортсменов ЧСС в покое может достигать очень малых значений - 50-40 уд/мин и менее (Р.М. Баевский, 2001). Описаны случаи резко выраженной брадикардии у спортсменов, когда ЧСС в покое

составляла 30 уд/мин (Г.Ф. Ланг, 1938), как одно из проявлений ваготонии, развивающейся в результате систематически меняющегося уровня пусковой афферентации. Брадикардия - физиологически целенаправленная и экономная реакция экономизации функций. Специальные расчеты свидетельствуют о том, что в течение суток сердце нетренированного человека выполняет работу, равную 10-14 тыс. кгм, а тренированного - всего 5-8 тыс. кгм (даже в том случае, если в расчеты принят один час интенсивной ежедневной тренировки). Учитывая, что работоспособность человека во время «отрицательной фазы» пульса возрастает, логично предположить, что периодически повторяющиеся «отрицательные фазы» пульса - один из путей становления спортивной брадикардии. При этом необходимо учитывать, что после значительных физических нагрузок в виде спортивных тренировочных занятий и спортивных соревнований через 24-48 часов наблюдается отдаленное урежение пульса ниже исходного. По-видимому, оно должно оцениваться аналогично рассматриваемому феномену «отрицательной фазы» пульса, что играет существенную роль в формировании брадикардии покоя.

Резюмируя результаты своих разносторонних исследований, С.Х. Цейтловский (1964) высказал мнение, что отрицательная фаза пульса, наблюдающаяся у здоровых людей после физической нагрузки, является, вероятно, одним из звеньев перехода к состоянию устойчивой брадикардии, характерной, в основном, для тренированных спортсменов, обладающих наилучшими условиями для кровообращения.

1.5.