Особенности сердца спортсменов

Особенности сердца спортсменов

1.1. Адаптация сердца  к физическим нагрузкам

Понятие «спортивное сердце»  впервые ввел в литературу в 1899 г. немецкий ученый Henschen. Под этим понятием он подразумевал увеличенное в размерах сердце спортсмена и расценивал это  явление как патологическое. Термин «спортивное сердце» сохранился и в настоящее время и используется широко.

Определение, данное Г.Ф.Лангом спортивному сердцу; термин «Спортивное  сердце» можно понимать двояко: 1) как сердце более работоспособное (в смысле способности удовлетворять, в результате систематической тренировки, более высокими требованиями , предъявляемым  ему при усиленной и длительной физической работе), или 2) как сердце патологически измененное, с пониженной работоспособностью в результате чрезмерных напряжений спортивного характера.

Говоря о спортивном сердце следует упомянуть работу крупного советского терапевта В.Ф.Зеленина, который расценивал увеличение сердца как адаптацию и обратил внимание на то, что увеличение размеров сердца спортсменов происходит главным  образом за счет дилатации его  полостей.

Увеличение размеров сердца является следствием либо увеличения его полостей, либо утолщения стенок желудочков.

Дилатация, или расширения полостей сердца, касается как желудочков, так и предсердий. Наибольшее значение имеет дилатация желудочков. Она  обеспечивает одно из важных функциональных свойств спортивного сердца –  высокую производительность.

У здоровых нетренированных  мужчин в возрасте 20-30 лет объем  сердца составляет в среднем 760 см3, а у женщин 580 см3 (о размерах спортивного  сердца судят по данным телерентгенометрического исследования: проводится два рентгеновских  снимка во фронтальной и сагитальной  проекциях. Полученные рентгенограммы осматривает врач, который рассчитывает объем спортивного сердца).

Размеры сердца у спортсменов  в значительной мере определяются характером спортивной деятельности (см.приложение 1). Наибольшие размеры сердца отмечаются у спортсменов, тренирующихся на выносливость: лыжников, велосипедистов, бегунов на средние и длинные  дистанции. Несколько меньше размеры  сердца у спортсменов, в тренировке которых выносливости придается  определенное значение, хотя это физическое качество и не является доминирующим в данном виде спорта (бокс, борьба, спортивные игры и т. д. ).

И наконец, у спортсменов, развивающих главным образом  скоростно-силовые качества, объем  сердца увеличен крайне незначительно  по сравнению с нетренированными людьми. Эти закономерности находятся  в хорошем согласии с теорией. Действительно, высокая производительность сердечно-сосудистой системы, необходима лишь в видах спорта, связанных  с проявлением выносливости.

Таким образом, дилатация  характерна не для сердца спортсменов  вообще, а лишь для сердца тех  из них, которые тренируются на выносливость. Дилатация сердца у представителей скоростно-силовых видов спорта в связи со всем указанным не является рациональной.

Такие случаи подлежат углубленному врачебному контролю с целью выяснения  причины увеличения сердца.

Совершенно очевидно, что  физиологическая дилатация спортивного  сердца ограничивается определенными  пределами. Чрезмерный объем сердца (более 1200 см3), даже у спортсменов  тренирующихся на выносливость, может  явиться результатом перехода физиологической  дилатации сердца в патологическую. Значительное увеличение объема сердца ( иногда до 1700 см3 ) отражает наличие  патологических процессов в сердечной  мышце, которые могут развиваться  в результате нерациональной тренировки.

Физиологическая дилатация  сердца у спортсменов является весьма лабильной. Так, установлено, что в  процессе роста тренированности  в подготовительном периоде объем  сердца может увеличится на 15-20 %. [14]

1.2. 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. [19]

Оно обладает уникальными  особенностями приспосабливаться  к интенсивной мышечной деятельности [2]. Характерными для спортивного  сердца являются сочетание максимально  экономного функционирования в покое  и возможность достижения высокой, предельной функции при физической нагрузке [13].

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 [19].

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. [15]. 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 [8].

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 [17].

Брадикардию у спротсменов  следует расценивать как проявление экономизации деятельности сердца. Уменьшение ЧСС снижает потребность миокарда в кислороде, вследствие уменьшения величины его работы, а также увеливает  диастолу. Возникает она в результате изменений уровней нейровегетативной  регуляции в покое, когда наряду с повышением тонуса парасимпатической  нервной системы снижается активность симпатико-адреналовой системы [3].

Между степенью брадикардии  и состоянием тренированности спортсмена полного параллелизма нет.

Примерно у 1/3 спортсменов  с брадикардией отмечается плохая приспособляемость  к нагрузке, сниженная работоспособность, быстрая утомляемость, расстройства сна, аппетита и различные другие жалобы. Обследование таких спортсменов  позволяют в одних случаях  выявить переутомление, которое  и является причиной брадикардии, а  в других очаги хронической инфекций (ОХИ), и тогда брадикардию следует  расценивать как следствие инфекционно-токсических  влияний. Поэтому спортсменам с  ЧСС ниже 40 уд/мин. обязательно требуется врачебное обследование. Таким образом, брадикардия только тогда может считаться признаком высокого функционального состояния организма, когда она не сопровождается жалобами и отклонениями в состоянии здоровья [3].

Что же касается гипотензии, то если исходить из общепринятых ВОЗ (Всемирная Организация Здравоохранения) нормативов (100 – 129 мм.рт.ст. – для  максимального и 60 – 80 мм.рт.ст. –  для минимального), то у спортсменов  артериальное давление ниже этих значений встречается в 10 – 19 %. Это сравнительно небольшой процент спортсменов  с гипотензией (обследовано много  тысяч спортсменов), что не позволяет  считать, что гиппотензия им свойственна  и что существует “спортивная  гипотензия”, характерная для лиц, занимающихся спортом. Однако всё же снижение артериального давления у  спортсменов имеет место, в среднем, на 20 мм.рт.ст.. Так, у 63% спортсменов  оно находится на нижних границах нормы, причем у 17 % - на уровне 100 – 109 мм.рт.ст.. Что же касается 10 – 19 % спортсменов  с гипотензией (т.е. ниже 100 и 60 мм.рт.ст.), то клинический анализ показал, что  среди этих спортсменов встречаются  все формы гипотензии, как физиологической, так и патологической [5].

Всё это позволяет утверждать, что при выявлении у спортсмена гипотензии, прежде чем считать её физиологической, необходимо исключить  все возможные её патологические формы. Специальные исследования показали [8], что у спортсменов всё же существует своеобразная форма физической гипотензии, которая имеет преходящий характер. Она появляется только в  период спортивной формы, т.е. наивысшего уровня тренированности, является следствием высокого уровня функционального состояния  и исчезает с выходом спортсмена из спортивной формы. Такая гипотензия получила название гипотензии высокой  тренированности.

Что касается гипертрофии  миокарда, определяющей высокое функциональное состояние спортивного сердца, нельзя считать достаточно обоснованным её выявление. Это представление возникает  на основании перкуторно определяемого  увелечения размеров сердца и подтвержденного  при рентгенологическом исследовании увеличения объема сердца без четкого  анализа причин этого явления.

Для физиологического спортивного  сердца характерна лишь небольшая гипертрофия  миокарда, сочетающаяся с тоногенной дилатацией полостей сердца. Эта тоногенная дилатация обеспечивает высокий  уровень функции спортивного  сердца за счет увеличения остаточного  объема крови и увеличенного ударного объема крови. Серией исследовательских  работ [11], выполненных с использованием эхокардиографической методики [6] было доказано, что компенсация гиперфункции сердца спортсмена может происходить  без гипертрофии миокарда, определяемой клинически, за счет других механизмов.

Гипертрофия миокарда, возникающая  при гиперфункции сердца, не может  быть спортивной или какой – либо другой, а спортивное сердце потому так и называется, что оно адоптировано к физической нагрузке.

Представление о гипертрофии  миокарда у спортсменов, высказанное  более 20 лет назад [9, 16] заключается  в том, что хотя гипертрофия и  представляет собой физиологическую  приспособительную реакцию на гиперфункцию, эта реакция не самая рациональная, так как является первым шагом  к развитию патологической гипертрофии.

По – видимому, небольшая  гипертрофия миокарда, как и тоногенная дилятация имеется у всех спортсменов  и лиц, занимающихся физическим трудом. Это подтверждается данными об объеме сердца спортсменов, который несколько  больше, чем у лиц, не занимающихся спортом. Н.Д.Граевская (1984) на аутопсии 39 спортсменов, умерших от различных  причин, у всех без исключения обнаружили ту или иную степень гипертрофии  миокарда. Однако на ЭКГ гипертрофия  выделяется только у 17 - 50 % спортсменов, имеющих одинаково высокий уровень  спортивного мастерства. Это говорит  о том, можно достичь высокого спортивного мастерства без клинически определяемой гипертрофии миокарда.

Рабочая гипертрофия физиологического спортивного сердца сравнительно невелика, причем увеличение сердца у спортсменов  происходит в большей степени  за счет увеличения его длинника, так  как обусловлено гиперторофией  и дилатацией не желудочков целиком, а преимущественно путями оттока как из левого, так и из правого  желудочков. Что же касается эффективности  небольшой гипертрофии сердца у  спортсменов, то она сопряжена со значительным адекватным развитием  капиллярной сети миокарда, обеспечивающим повышенное использование кислорода  кардиомитоцитом. Значительное увеличение массы миокарда, если оно сопровождается адекватным увеличением его кровоснабжения, не дает изменений конечной части  желудочкового комплекса ЭКГ. Такие  изменения, расценивающиеся обычно как проявления патологической гипертрофии, свидетельствуют не столько об увеличении массы миокарда, сколько о нарушении  соотношений между объемом и  поверхностью миокардиальной клетки. Иначе говоря, речь идет о нарушении  кровоснабжения миокарда вследствие отставания кровоснабжения миокардиальной клетки от её объема. Эта диспропорция, создающая  условия для недостаточного питания  клетки, может наступить как при  значительном, так и при небольшом  увеличении массы миокарда, т.е. непосредственно  с увеличением массы миокарда не связана. Таким образом, если степень  развития капиллярного кровообращения миокарда соответствует степени  его гипертрофии или если происходит равномерная гипертрофия как  правого, так и левого желудочков сердца, гипертрофия миокарда на ЭКГ  не определяется. Только при несоответствии увеличения миокардиальной клетки и  её кровоснабжения или преимущественной гипертрофии одного из желудочков возникают  изменения ЭКГ, которые расцениваются  как физиологическая гипертрофия. Вот почему истинная физиологическая  гипертрофия миокарда желудочков, свойственная всякому спортсмену, может и не определяться ЭКГ – методом исследования. Если определяются ЭКГ – изменения, в частности амплитудные, которые  принято считать физиологической  гипертрофией, то это значит, что  в той или иной степени имеет  место преобладание гипертрофии  правого и левого желудочка или  несоответствие между величиной  миокардиальной клетки и её кровоснабжением. Оба этих состояния начинают выходить за рамки чисто физиологических  изменений.