Адаптация сердечно-сосудистой системы к физическим нагрузкам

Под влиянием систематической спортивной тренировки в связи с изменением ваго-симпатического равновесия в условиях покоя снижается диастолический тонус миокарда. Как следствие этого наблюдается более полная релаксация миокарда и увеличивается диастолическая емкость желудочков. По косвенным расчетам увеличение последней не превышает 5-10%.

Таким образом, релаксация – это начальный структурно-функциональный путь перестройки «спортивного сердца».

В дальнейшем под влиянием систематически повторяющихся нагрузок, сопровождающихся предъявлением высоких требований к сердечно-сосудистой системе, к релаксации присоединяется удлинение волокон миокарда. В основе этого процесса лежат уже анатомические изменения клеточных элементов, связанные с активацией синтеза белка.

Наступает структурная дилятация (увеличение) сердца. Оба пути изменения структуры сердца приводят к развитию так называемой физиологической дилятации его.

Исследованиями ряда авторов доказано, что процесс «релаксация - удлинение» волокон при формировании «спортивного сердца» заканчивается утолщением волокон миокарда. В основе данного явления также находится процесс активации синтеза белка, вызванный интенсификацией функционирования структур. Так развивается физиологическая гипертрофия миокарда.

Таким образом, к увеличению размеров сердца приводят оба процесса: физиологическая дилятация и гипертрофия миокарда. Процесс увеличения сердца у спортсменов является чрезвычайно сложным, включающим в себя как функциональные, так и структурные компоненты, учитывая и генетические факторы. Можно ли говорить, что во всех без исключения случаях сохраняется указанная выше последовательность преобразования.

Во всяком случае, очевидно, что первые два этапа, т.е. «релаксация-удлинение» являются обязательными для любого увеличения сердца у рационально тренирующихся спортсменов, когда гипертрофический процесс является заключительной формой организации спортивного сердца. Такое сердце, как правило, формируется при длительных занятиях спортом, в основном связанных с таким физическим качеством, - как выносливость.

Некоторое же увеличение сердца человека, тренирующего скоростно-силовые качества, происходит по форме: «релаксация - утолщение». Этот путь адаптации сердца через гипертрофию наблюдается, например, у гимнастов, штангистов и т.п.

Телерентгенологическое исследование сердца, давая представление о величине сердца как целого органа, отражает, по существу, всю совокупность морфологических изменений, наблюдаемых у спортсменов в процессе долговременной адаптации к нагрузкам. При этом возникают определенные сложности при решении вопроса, что лежит в основе увеличения сердца в каждом конкретном случае, поскольку оно может происходить как за счет увеличения полатей сердца, так и гипертрофии его стенок.

Эхокардиография позволяет дополнить теорию морфологических изменений спортивного сердца сведениями о внутренних размерах отдельных полостей сердца, толщине их стенок, т.е. производить дифференцированную оценку общего адаптационного процесса.

В последние годы метод эхокардиографии постоянно используется во врачебных исследованиях. В результате подобных исследований было показано, что рентгенологические выявляемое увеличение размеров сердца сопровождается увеличением объема полости левого желудочка, а также утолщением стенки левого желудочка. Это еще раз, но на более современном методическом уровне подтвердило обсуждавшиеся в литературе положение о том, что при рациональном построении тренировок у спортсменов развиваются физиологические дилятации и гипертрофия миокарда. С увеличением объема сердца пропорционально увеличивается объем полости левого желудочка. Эта зависимость носит линейный характер и может быть представлена формулой Vd = 0,13хНV +25,8, где Vd объем левого желудочка, НУ - объем сердца.

Установлена также зависимость конечно-систолического объема полости желудочка от его диастолической емкости (г = 0,78), т.е. чем больше конечно-диастолический объем полости, тем выше значение его конечно-систолического объема, и, следовательно, больше потенциальная возможность такого сердца.

По данным эхокардиографии можно выявить качественные отличия в строении сердца разных спортсменов. Так, анализ поверхностной плотности миокарда у спортсменов, тренирующихся на выносливость ниже, чем у спортсменов скоростно-силовой направленности. Более того, в первом случае он приближается к поверхностной плотности миокарда у нетренированных лиц, не имеющих гипертрофии миокарда. В этом существенные различия, маскируемые общей массой миокарда.

У спортсменов ациклических видов спорта развивается преимущественно гипертрофия, характеризующаяся утолщением миокарда. У спортсменов циклических видов - при выраженной дилятации, развивается особая форма гипертрофии, характеризующаяся увеличением массы миокарда главным образом за счет удлинения структурных элементов при относительно небольшом утолщении стенки желудочков. Подобные структурные изменения обеспечивают наиболее эффективный путь увеличения сердечного выброса при нагрузке, без включения механизма, Франка-Старлинга так как в левом желудочке имеется большой базальный резервный объем крови, позволяющий увеличить ударный до 200мл. В противном случае для изгнания такого ударного объема необходимо включение Франка-Старлинга, т.к. базальный объем недостаточен. Закон Франка-Старлинга – сила сокращения сердца тем больше, чем больше растяжение волокон в диастолу. Поэтому во время наполнения сердца развивается значительная преднагрузка: левый желудочек растягивается, емкость увеличивается и ударный объем также увеличивается. В таких условиях выброс достигается менее экономным путем.