Курсовая работа: Основные гемодинамические величины в покое и в условиях функциональных нагрузок

Итак, из всех гемодинамических показателей наиболее простым и нашедшим широкое применение является исследование ЧСС.

1.2.2 ЧСС перед стартом и в процессе врабатывания

Врабатывание, как начальная фаза рабочего периода, определяется только при аэробных нагрузках. Переход от состояния покоя к максимально быстрым движениям осуществляется со стороны локомоторного аппарата почти мгновенно, менее чем за 1 секунду. ЧСС также очень быстро реагирует на такое возмущение, её резкое учащение начинается через 1-2сек после старта. ЧСС растёт быстрее, чем СВ и АД. Длительность переходного процесса врабатывания зависит от мощности физической нагрузки. Чем выше мощность, тем быстрее врабатывание. Причина этого состоит в том, что при мощной нагрузке в организме образуется значительный кислородный дефицит, составные элементы которого (метаболиты) являются стимуляторами роста функций. Чем квалифицированнее спортсмен, тем быстрее у него происходит врабатывание.

У нетренированного человека через несколько минут после начала напряжённой работы часто возникает особое состояние, называемое «мёртвой точкой» (иногда оно отмечается и у спортсменов). Чрезмерно интенсивное начало работы повышает вероятность появления этого состояния. Объективными признаками состояния «мёртвой точки» служат частое дыхание, высокая ЧСС и др.

Уровень и характер предстартовых сдвигов часто соответствует особенностям тех функциональных изменений, которые происходят во время выполнения самого упражнения. Например, ЧСС перед стартом в среднем тем выше, чем короче дистанция предстоящего бега, т.е. чем выше ЧСС во время выполнения упражнения.

У высококлассных спортсменов условно рефлекторная стимуляция сердца может достигать значительной степени. Например, многолетние наблюдения над ведущими фехтовальщиками показали, что величина ЧСС уже в предстартовом состоянии достигает 120 уд/мин.[2] При этом выявилось, что если спортсмен, к началу поединка не достигает привычных для себя цифр ЧСС, то он проигрывает первые схватки. Самые высокие предстартовые сдвиги ЧСС наблюдаются перед особо ответственными соревнованиями, достигая 160 уд/мин.[2] Предстартовые реакции сильно выражены при упражнениях субмаксимальной анаэробной (анаэробно-аэробной с преобладанием анаэробного компонента энергообеспечения) мощности (бег на 800м, плавание на 200м, бег на коньках 1000-1500м, заезды на 1км на велотреке), минимальное время упражнения от 1 до 2 мин. Мощность и предельная продолжительность этих упражнений таковы, что ЧСС в процессе выполнения может быть близка к максимальной для данного спортсмена. ЧСС на старте 120-130 уд/мин; при упражнениях максимальной анаэробной мощности (бег на 60-100м,спринтерская велогонка на треке, плавание на 50м, минимальная продолжительность упражнений- несколько секунд)- ЧСС до старта составляет около 140-150[7] уд/мин и во время упражнения продолжает расти, достигая наибольших значений сразу после финиша-80-90% от максимальной(160-180уд/мин)[3]; при упражнениях околомаксимальной анаэробной мощности( бег на 200-400м, плавание на 100м, бег на коньках на 500м, минимальная продолжительность 20-50сек)- ЧСС 150-160уд/мин[7]. Наибольших значений она достигает сразу после финиша или на финише (80-90% от максимальной). «У спринтеров, горнолыжников ЧСС на старте может достигать 160 уд/мин. Это связано с усилением деятельности симпатоадреналовой системы, активируемой лимбической системой головного мозга (гипоталамусом, лимбической долей коры). Активность этих систем увеличивается ещё до начала работы, о чём свидетельствуют, в частности, повышение концентрации норадреналина и адреналина».[5] При аэробных упражнениях предстартовая ЧСС - не более 100 уд/мин[7].

1.2.3 ЧСС устойчивого состояния

В современной функциональной диагностике эта фаза ЧСС в ответ на физическую нагрузку имеет первостепенное значение. Наступление устойчивого состояния ЧСС можно определять с помощью прибора кардиотахографа визуально. Физиологический уровень ЧСС зависит от тренированности данного спортсмена к выполняемой нагрузке. Чем выше тренированность, тем ниже у него ЧСС в фазе устойчивого состояния. Это самая важная закономерность при оценке адаптации к выполняемой физической нагрузке по ЧСС.

Измеряя ЧСС в фазе устойчивого состояния на каждой ступени нагрузки при ступенчатом её повышении, получим график зависимости ЧСС от выполняемой мощности нагрузки. (Рис.1) Однако устойчивое состояние не является абсолютно устойчивым, так как при длительных нагрузках одной и той же большой мощности ЧСС увеличивается.

Рис.1.Зависимлсть ЧСС от мощности нагрузки.

Максимальные показатели работы сердца регистрируются при выполнении максимальной аэробной нагрузки. У нетренированных мужчин среднее значение ЧСС равно 200 уд/мин, у тренированных - 195 уд/мин, а у выдающихся спортсменов - 190 уд/мин. Максимум ЧСС у спортсменок выше, чем у мужчин и ниже, чем у нетренированных женщин (195 против 205уд/мин)[3]. Такая высокая ЧСС может быть как следствием продолжительной многолетней тренировки, так и конституциональных (врождённых) особенностей. Сердечно сосудистая система испытывает влияние наследственных факторов. ЧСС покоя не очень подвержена этому влиянию, хотя у нетренированных людей ЧСС покоя ниже 60 уд/мин, как правило, наследственно обусловлена. Максимальная ЧСС генетически предопределена (коэффициент наследственности 0,9). Без различия для пола и возраста[3].

При немаксимальных аэробных нагрузках ЧСС у спортсменов, как и у нетренированных людей, повышается линейно с увеличением нагрузки или скорости потребления кислорода. При одинаковой нагрузке (одинаковой скорости потребления кислорода) ЧСС у спортсменов ниже, чем у не спортсменов. Чем выше тренированность, тем ниже ЧСС. Снижение ЧСС при выполнении любой не максимальной аэробной работы является наиболее постоянным и наиболее выраженным функциональным изменением в деятельности сердца, связанным с тренировкой выносливости. Сравнительно низкая ЧСС при относительно большом систолическом объёме указывает на эффективную работу. В отличии от брадикардии покоя, которая у тренированного человека является в основном результатом усиления парасимпатического торможения, относительная рабочая брадикардия связана с уменьшением симпатических возбуждающих влияний на сердце.

У детей при напряжённых физических упражнениях максимальная ЧСС находится в обратной зависимости от возраста: чем младше ребёнок, тем она выше. В качестве простого правила определения ЧССмакс в школьном возрасте может служить следующая формула: 220-возраст. Например, у 10-летних ребят ЧССмакс составляет в среднем около 210 уд/мин (220-10). Таким образом, ЧССпокоя и любая ЧССрабочая при одинаковых немаксимальных аэробных нагрузках и ЧССмакс у детей выше, чем у взрослых.

1.2.4ЧСС в переходный процесс восстановления

Переходный процесс восстановления ЧСС начинается с момента прекращения нагрузки. После прекращения физической нагрузки ЧСС обычно начинает понижаться. Однако при кратковременных и интенсивных нагрузках она может повышаться и после них. Например,при упражнениях максимальной анаэробной мощности ЧСС достигает наибольших значений сразу после финиша-160-180уд/мин[3]; При нарастании длительности нагрузок растёт ЧССмакс. После нагрузки, но обычно не больше 10 секунд, по «инерции» вегетативных механизмов устойчивое состояние может несколько секунд сохранять свой уровень. Но, чем выше адаптируемость спортсмена к данной нагрузке, тем быстрее восстанавливается ЧСС. Это главная физиологическая закономерность переходного процесса восстановления.[2] Показатели кардио-респираторной системы (ЧСС, ЧД, АД, ЛВ и т.д) возвращаются к уровню покоя за 3-10 минут.[7] После интенсивных нагрузок образуется избыток кислорода (кислородный долг), который потребляется организмом в период восстановления. Время, необходимое для восстановления функционального состояния (ликвидации утомления), колеблется от минут до часов и даже суток. Это зависит от характера тренировочной нагрузки, её объема, интенсивности и направленности, индивидуальных особенностей спортсмена и т.п.

1.2.5 Определение интенсивности тренировочной нагрузки по ЧСС

«В настоящее время планирование тренировочных нагрузок (объём и интенсивность) проводится подчас не только в метрах или каких – либо других единицах, но и по ЧСС.»[6]

Существует несколько физиологических методов определения интенсивности нагрузки при выполнении глобальных циклических упражнений (например, бег, велосипедный спорт) в процессе тренировки выносливости. Они основаны на определённой связи между интенсивностью аэробной нагрузки и физиологическими показателями во время её выполнения. Ввиду общей простоты и изученности чаще используется ЧСС.

В основе определения интенсивности тренировочной нагрузки по ЧСС лежит прямая связь между ними : чем больше аэробная циклическая нагрузка, тем выше ЧСС. Для определения интенсивности нагрузки используют относительные показатели ЧСС: относительная рабочая ЧСС или относительный рабочий прирост ЧСС, которые описаны в таблице3.

Таблица3. Относительные показатели ЧСС.

Относительная рабочая ЧСС	Относительный рабочий прирост ЧСС
(%ЧССмакс) – это выраженное в % отношение ЧСС во время нагрузки, т.е. рабочей ЧСС (ЧССр), к максимальной для данного человека ЧСС (ЧССмакс): %ЧССмакс = ЧССр/ЧССмакс*100%	(ЧССорп) – это выраженное в процентах отношение рабочего прироста ЧСС (ЧССрп) к пульсовому рабочему резерву (ЧССрз): ЧССорп = ЧССрп/ЧССрз*100%, Если ЧССрабочего прироста=90уд/мин, а ЧССрабочего резерва = 130 уд/мин то ЧССорп составляет почти 70% (90/130*100%) .
Рабочая ЧСС(ЧССр) должна регистрироваться во время выполнения тренировочного упражнения или на протяжении первых 10 секунд сразу после его окончания.	Рабочим приростом ЧСС (ЧССрп) называется разница между ЧССрабочей и ЧССпокоя : ЧССрп=ЧССр-ЧССп Если ЧССрабочая составляла 160 уд/мин, ЧССпокоя-70уд/мин,то ЧССрп = 90 уд/мин (160-70)
Приближенно ЧССмакс рассчитывается по формуле: ЧССмакс= 220- возраст(в годах). Например, у мужчины 50 лет ЧССмакс в среднем равна 170 уд/мин(220-50). Однако, надо иметь в виду довольно значительные различия ЧССмакс у разных людей даже одного и того же возраста.	Пульсовой рабочий резерв (ЧССрз) – разница между ЧССмакс и ЧСС в условиях полного покоя у данного человека (ЧССп): ЧССрз = ЧССмакс – ЧССп. Например, у спортсмена с ЧССмакс = 200 уд/мин, и ЧССп, равной 70 уд/мин, ЧССрз составляет 130 уд/мин (200-70)

При определении интенсивности тренировочных нагрузок по ЧСС используются три показателя : пороговая, пиковая и средняя ЧСС. Пороговая ЧСС – это наименьшая ЧСС (интенсивность),ниже которой не возникает тренирующего эффекта. Пиковая ЧСС – это наибольшая ЧСС (интенсивность), которая может быть достигнута, но не должна быть превышена в процессе тренировки. Средняя ЧСС – это ЧСС, которая соответствует средней интенсивности нагрузки данного тренировочного занятия. При определение интенсивности тренировочных нагрузок для молодых здоровых женщин и мужчин, занимающихся физкультурой, можно ориентироваться на относительные показатели ЧСС,приведенные в таблице 4.

Таблица 4. Примерные относительные показатели ЧСС для тренировки выносливости.

Показатель	Относительная ЧСС,%	Относительный рабочий прирос ЧСС, %
Порогов. ЧСС Пиковая ЧСС Средняя ЧСС	75 95 85 – 95	60 90 80 – 90

Чем ниже уровень функциональной подготовленности (выносливости) человека, тем ниже должна быть интенсивность (абсолютная и относительная) тренировочной нагрузки: тренировочные занятия должны проходить при более низких относительных уровнях скорости потребления кислорода (%МПК) и ЧСС (%ЧССмакс или ЧССорп). Так, начинать заниматься бегом рекомендуется на уровне 50%-60% МПК или 60%-70% ЧССмакс.[3]

Простая формула для определегния тренировочной нагрузки по ЧСС 180-возраст. По мере роста тренированности относительная интенсивность нагрузки должна постепенно увеличиваться до 80-85 %МПК (до 95% ЧССмакс).[3] Примерные величины тренировочной ЧСС для людей разного возраста, рассчитанные по ЧССорп, приведены в таблице5.(ЧССпок принята за 75уд/мин.) [3]

Таблица 5. Примерные величины тренировочной ЧСС для людей разного возраста.

Возраст лет	ЧСС макс уд/мин.	Пороговая ЧСС	Пиковая ЧСС	Средняя ЧСС
20 – 29 30 – 39 40 – 49 50 – 59 60 – 69	190 185 180 170 160	144 141 138 132 126	179 174 170 161 152	155 152 149 141 135

1.2.6 Врачебная оценка реакции на нагрузку по ЧСС

ЧСС и АД чаще всего используется для оценки состояния ССС. Считается что по ЧСС можно определить энергетическую стоимость работы. Принято считать, что увеличение ЧСС до 100-130 уд/мин наблюдается при нагрузке небольшой интенсивности, от 140 до 170- при средней , от 180 до 200- характеризует предельную нагрузку[4].

Оценка степени реакции на нагрузку должна обязательно учитывать не только её интенсивность, но и длительность. У людей с различным уровнем функционального состояния качественной разницы в реакции на нагрузку нет, разница есть только количественная. У больного, которому дали нагрузку в 10-20 шагов может быть такая же ЧСС и ЧД, как и у спортсмена, пробежавшего 100м. Исследование ССС является основным при врачебном контроле.