Как отмечено в главе 8, во время физической нагрузки ЧСС повышается для удовлетворения потребностей работающих мышц. После завершения физического упражнения ЧСС не сразу возвращается к исходному уровню. Некоторое время она остается повышенной. Время, необходимое для того, чтобы ЧСС вернулась к исходному уровню, называется периодом восстановления частоты сердечных сокращений.
Под влиянием тренировочных нагрузок, как видно из рис. 10.4, ЧСС значительно быстрее возвращается к исходному уровню. Более быстрое восстановление исходного уровня ЧСС у тренированного спортсмена относится как к стандартным субмаксимальным нагрузкам, так и максимальным.
2468 Нагрузка Восстановление
Время,мин
Рис. 10.4. Изменение восстановления ЧСС вследствие тренировки, направленной на развитие выносливости:
1 — до тренировки; 2 — после тренировки
Поскольку после тренировки, направленной на развитие выносливости, период восстановления ЧСС более короткий, его можно использовать в качестве показателя кардиореспираторной подготовленности. Вообще, более тренированный человек быстрее восстанавливается после стандартной физической нагрузки, чем менее тренированный. Следует отметить, что на время восстановления ЧСС помимо уровня тренированности могут влиять и другие факторы. Например, продолжительность восстановления ЧСС увеличивается после выполнения упражнений на высокогорье или в условиях повышенной температуры воздуха. Кроме того, у некоторых людей может наблюдаться более сильная реакция симпатической нервной системы во время выполнения упражнения.
Кривая восстановления ЧСС — отличный инструмент для наблюдения за прогрессом спортсмена в процессе подготовки. Однако ввиду возможного влияния других факторов не рекомендуется использовать его для сравнения одного спортсмена с другим.
Силовая тренировка и частота сердечных сокращений
До сих пор мы рассматривали ЧСС с позиций тренировки, направленной на развитие выносливости. Что касается силовой тренировки, то, как показали результаты некоторых исследований, ЧСС в покое и при стандартной субмаксимальной нагрузке может уменьшаться, однако такое замедление наблюдали не во всех исследованиях.
Снижение ЧСС, наблюдавшееся в ряде исследований, было намного меньше наблюдаемого после тренировки, направленной на развитие вы-
201
носливости. Предполагается, что снижение ЧСС зависит от следующих факторов программы силовой тренировки [331:
• объема тренировок;
• интенсивности тренировок;
• продолжительности занятий;
• продолжительности отдыха между упражнениями;
• мышечной массы, вовлеченной в работу. Механизмы, обусловливающие снижение ЧСС вследствие силовой тренировки, неизвестны. По-видимому, они могут быть связаны с изменениями размера сердца и сократительной способностью миокарда вследствие тренировки, о чем указывалось в начале главы.
В ОБЗОРЕ...
1. Частота сердечных сокращений в покое значительно понижается вследствие тренировки, направленной на развитие выносливости. В начальный период нагрузок у нетренированных людей она обычно уменьшается на 1 удар-мин~1 еженедельно. У отлично подготовленных спортсменов, занимающихся видами спорта, требующими проявления выносливости, ЧСС в покое часто не превышает 40 ударов-мин"', но может быть и ниже.
2. Частота сердечных сокращений у спортсменов, использующих субмаксимальные нагрузки для тренировки, также уменьшается, обычно на 20 — 40 ударов-мин"' через 6 мес тренировки. При этом ЧСС при субмаксимальных нагрузках снижается пропорционально выполненному объему работы.
3. ЧСС^^ либо остается неизменной, либо слегка замедляется в результате тренировки. Такое изменение,очевидно,обеспечивает наиболее оптимальный систолический объем для достижения максимального сердечного выброса.
4. Тренировка выносливости приводит к уменьшению периода восстановления ЧСС, что позво
ляет использовать этот показатель для контроля за прогрессом спортсмена. Вместе с тем не следует использовать ЧСС для сравнения уровней подготовленности различных людей.
5. Силовая тренировка также вызывает замедление ЧСС, хотя и не в такой степени, как тренировка, направленная на развитие выносливости.
СЕРДЕЧНЫЙ ВЫБРОС (МИНУТНЫЙ ОБЪЕМ КРОВООБРАЩЕНИЯ)
Итак, мы рассмотрели, как влияет тренировка на два компонента сердечного выброса: систолический объем крови и частоту сердечных сокращений. Мы установили, что систолический объем крови увеличивается, а частота сердечных сокращений, как правило, уменьшается. Как это влияет на сердечный выброс?
В покое, а также при выполнении субмаксимальной нагрузки при стандартной интенсивности работы сердечный выброс мало изменяется под влиянием тренировки, направленной на развитие выносливости. Во время нагрузки при одинаковой субмаксимальной интенсивности метаболизма (означающей определенную интенсивность утилизации кислорода, например, 1,5л 0^-мин"1), сердечный выброс может слегка уменьшиться в результате увеличения артериовенозной разницы по кислороду, отражающей повышенное потребление кислорода тканями.
Вместе с тем сердечный выброс значительно повышается при максимальных интенсивностях работы (рис. 10.5). Это объясняется главным образом увеличением максимального систолического объема, так как ЧСС^д^ если и изменяется, то незначительно. Максимальные показатели сердечного выброса у нетренированных людей составляют 14 — 16 л-мин"', у тренированных — 20 — 25 л-мин~1, у отлично подготовленных спортсменов, занимающихся видами спорта, требующими проявления выносливости, — 40 л-мин"' и выше.
Тест максимального дыхательного объема
Чтобы лучше понять сущность оптимизации взаимосвязи ЧСС и систолического объема крови, рассмотрим тест максимального дыхательного объема. Цель теста — вдохнуть и выдохнуть максимальный объем воздуха за фиксированный период времени, обычно за 15 с. Во время теста вы должны стараться дышать как можно глубже, а также вдыхать и выдыхать воздух как можно быстрее. Попробуйте! Невоз
можно одновременно дышать и глубоко и быстро. Очевидно, оптимальное сочетание частоты и глубины дыхания обеспечит максимальный объем вентиляции за данный период времени. Считают, что такой же принцип лежит в основе взаимосвязи ЧСС и систолического объема. При оптимальной ЧСС систолический объем получает максимальную возможность обеспечения наибольшего сердечного выброса.
202
Рис. 10.5. Изменение сердечного выброса в результате тренировки, направленной на повышение выносливости: 1 — до тренировки; 2 — после тренировки
В ОБЗОРЕ...
1. В покое и при субмаксимальных уровнях физической нагрузки сердечный выброс не изменяется или слегка уменьшается в результате тренировочных нагрузок.
2. Сердечный выброс при максимальных уровнях физической нагрузки увеличивается. Это в основном обусловлено значительным повышением максимального систолического объема крови.
КРОВОТОК
Обсудив изменения в структуре и функции сердечно-сосудистой системы, обратим внимание на изменения, происходящие в сосудах вследствие тренировки. Начнем с кровотока.
Мы знаем, что активным мышцам требуется значительно больше кислорода и питательных веществ. Чтобы удовлетворить их возросшие потребности, следует увеличить кровоток в мышцах во время физической нагрузки. По мере повыше
ния тренированности мышц сердечно-сосудистая система адаптируется, увеличивая кровоток в них. Три фактора обусловливают повышение кровоснабжения мышц в результате тренировки:
1) повышенная капилляризация тренированных мышц;
2) больше активных капилляров в тренированных мышцах;
3) более эффективное перераспределение кровотока.
Для обеспечения повышенного кровотока в тренированных мышцах образуются новые капилляры. Кровоснабжение тканей становится более полным. Увеличение числа капилляров обычно выражается в увеличении их количества в мышечном волокне или в улучшении соотношения числа капилляров и мышечных волокон. В табл. 10.2 приведены эти соотношения у нетренированных и хорошо тренированных мужчин.
В тренированных мышцах больше активных капилляров, что увеличивает количество крови, проходящей по ним к мышцам. Поскольку тренировка, направленная на развитие выносливости, также увеличивает объем крови, адаптация осуществляется легко, так как уже с самого начала в системе содержится больше крови, поэтому увеличение кровотока в капиллярах не оказывает значительного влияния на венозный возврат.
Увеличение кровотока в активных мышцах обеспечивается и за счет более эффективного перераспределения сердечного выброса. Кровоток направляется к активным мышцам и отводится от участков, не нуждающихся в повышенном кровоснабжении. Тренировка, направленная на развитие выносливости, также может привести к снижению растяжимости вен в результате повышения венозного тонуса. Это означает, что кровь в меньшей степени расширяет вены, следовательно, меньшее ее количество скапливается в венозной системе, в то же время увеличивается объем артериальной крови, необходимой работающим мышцам.
Отметим возможность увеличения кровоснабжения наиболее активных участков определенной мышечной группы. Армстронг и Леффлин обна-
Табл и ц а 10.2 Содержание капилляров и мышечных волокон, отношение числа капилляров к количеству волокон и диффузное расстояние у хорошо тренированных и нетренированных мужчин
Группа | Содержание капилляров, мм2 | Содержание мышечных | Отношение числа капилляров к | Диффузное расстояние, |
волокон, мм2 | количеству волокон | мкм | ||
Хорошо тренированные
| ||||
До нагрузки 640 440 1,5 20,1
| ||||
После нагрузки 611 414 1,6 20,3
| ||||
Нетренированные
| ||||
До нагрузки 600 557 1,1 20,3
| ||||
После нагрузки 599 576 1,0 20,5
| ||||
Примечание. У хорошо тренированных мужчин размер мышечных волокон больше, поскольку их
| ||||
количество в данном участке меньше. Кроме того, у них почти на 50 % выше отношение числа капилляров к
| ||||
количеству волокон. Диффузное расстояние представлено как средняя половина расстояния между капиллярами
| ||||
на поперечном разрезе. По Хермансен и Вахтлову (1971).
|
203
ружили, что во время физической нагрузки у тренированных (на выносливость) крыс более эффективно перераспределяется кровоток в наиболее активные ткани, чем у их нетренированных собратьев [I]. Ученые использовали меченные радиоизотопом центросомы (микросферы) — радиоактивные частицы, инъецированные в кровь. Используя счетчик контроля распределения этих частиц, можно было наблюдать за тем, как они распределяются по всему телу. Во время нагрузки общий кровоток в задних конечностях у тренированных и нетренированных животных был одинаковым. Однако у тренированных животных отмечалось более повышенное кровоснабжение наиболее активных мышечных волокон.
АРТЕРИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ
После тренировки, направленной на развитие выносливости, артериальное давление изменяется незначительно во время стандартных субмаксимальных нагрузок или при максимальных интенсивностях работы [5]. Однако у людей с транзиторной или умеренной гипертензией в результате тренировочных нагрузок артериальное давление в покое, как правило, снижается. Это относится как к систолическому, так и к диасто-лическому давлению. Обычно снижение составляет в среднем 11 мм рт.ст. (систолическое давление) и 8 мм рт.ст. (диастолическое давление) [14, 35]. Механизмы, обеспечивающие такое снижение артериального давления, до настоящего времени не установлены.
Силовые упражнения, например, поднятие большого веса (см. главу 8), могут значительно повысить как систолическое, так и диастолическое давление крови, однако такие значительные нагрузки, как правило, не приводят к увеличению артериального давления в покое [33]. Ги-пертензия не характерна для тяжелоатлетов высокого класса, а также спортсменов, занимающихся силовыми видами спорта. Вообще сердечно-сосудистая система может реагировать на силовые тренировки даже понижением давления крови в покое. Хэгберг и соавт. наблюдали в течение 5 месяцев занятий силовыми упражнениями за группой подростков, страдающих транзиторной гипертензией [15]. Систолическое давление крови в покое у этих испытуемых значительно понизилось, причем степень понижения была даже несколько выше, чем наблюдаемая у спортсменов, тренирующихся на развитие выносливости.
В ОБЗОРЕ...
1. Тренировка, направленная на развитие выносливости, улучшает кровоснабжение мышц.
2. Повышенный кровоток — результат действия трех факторов:
• увеличенной капилляризации;
• большего количества активных капилляров;
• более эффективного перераспределения крови.
3. Тренировка, направленная на развитие выносливости, как правило, приводит к снижению артериального давления в покое у людей, страдающих транзиторной или умеренной гипертензией.
4. Тренировка, направленная на развитие выносливости, практически не оказывает влияния на артериальное давление при стандартных субмаксимальных нагрузках.
ОБЪЕМ ЦИРКУЛИРУЮЩЕЙ КРОВИ
Упражнения, направленные на развитие выносливости, увеличивают объем циркулирующей крови. Чем выше интенсивность тренировки, тем больше повышается объем крови, что обусловлено двумя механизмами. Во-первых, физическая нагрузка увеличивает выделение антидиуретического гормона (АДГ) и альдостерона. Эти гормоны уменьшают экскреторную функцию почек (глава 6), тем самым увеличивая количество плазмы крови. Во-вторых, физическая нагрузка сопровождается увеличением количества белков в плазме, особенно альбумина. Как известно, белки плазмы — главные составляющие осмотического давления крови. Поскольку концентрация белков плазмы возрастает, повышается и осмотическое давление; в результате — в крови задерживается больше жидкости. Таким образом, совместное действие обоих механизмов направлено на увеличение жидкостной части крови — плазмы.
Эритроциты
Увеличение количества эритроцитов также может способствовать повышению общего объема крови, однако подобное увеличение наблюдается не всегда [13]. При увеличении количества эритроцитов объем плазмы, как правило, возрастает больше. Вследствие этого, хотя действительно количество эритроцитов увеличивается, гема-токрит — отношение объема эритроцитов к общему объему крови — снижается. На рис. 10.6 показано увеличение объема плазмы и общего объема крови вследствие тренировки, направленной на повышение выносливости. Обратите внимание на пониженный гематокрит, несмотря на некоторое увеличение количества эритроцитов. У тренированного спортсмена гематокрит может понижаться до уровня, характерного для анемии, вследствие относительно невысокой концентрации эритроцитов и гемоглобина (ложная анемия).
Это изменение отношения объема плазмы к объему эритроцитов вследствие увеличения жидкостной части крови снижает ее вязкость. Сни-
204
;,^^^,,,..&,---д.;,^;аМI^I"^^ж-:^;».- - ' - - - —
| : •\^:••- •- .\-:':.,Й':^:^^:.ЗД.^^^.№-.. : ... „ ./:.:• .•. •
| ||||
7 :^^ .,,
| ..'::. . . ' . • ^...;. "'•^"•••'•\-'''"' ^ «——— | 7„ | |||
с; | 5 — '' ' '; : Плазма
| кроей'-^::'^ г' | 5 | ||
I | ;•'.•':::.::- ^'.;.:.:;'—^/^
| •й'^'^"^ ^',:(.. '.'' '•'{ . • с^.-.'1.'--'"1.::'1; ; ; .. | 4 | ||
ЦЭ |
| ||||
0 | ; . 1 ; ;:: Эритроциты ; 1
| З'11 | |||
9 "•"•" ^ | к ^ | 2 | |||
1 — ^ | ; 43% | •\, — | 1 | ||
.1:1,...^ ,'а,:,.-л.^ , , /-
| . , , „. ,-,&,„ 11!, |
Рис. 10.6. Увеличение общего объема крови и объема
плазмы в результате тренировки, направленной на повышение выносливости: а—до тренировки; б — после тренировки. Обратите внимание, что несмотря на снижение гематокрита (% эритроцитов) с 43 до 37 %, общий объем эритроцитов слегка повысился
жение вязкости крови облегчает ее передвижение по сосудам, особенно по самым мелким —капиллярам. Как показывают исследования, при пониженной вязкости крови усиливается транспорт кислорода к активной мышечной массе.
У тренированных спортсменов показатели общего количества (абсолютные значения) гемоглобина и общего числа эритроцитов обычно выше нормы, хотя относительные показатели — ниже нормы. Это обеспечивает максимальную способность транспорта кислорода для удовлетворения потребностей организма в любое время. В табл. 10.3 показаны различия между тренированным спортсменом и нетренированным человеком в общем объеме крови, объемах плазмы и эритроцитов и гематокрита.
Дата: 2018-12-28, просмотров: 338.