Гипертрофия миокарда и дилатация камер сердца
Увеличение массы миокарда у спортсменов клиницисты описывали уже в конце прошлого века (Osier W., цит. по R. Park, M. Crawford, 1985). Г.Ф. Ланг (1936) указывал, что для физиологического спортивного сердца характерна небольшая гипертрофия миокарда и небольшая (тоногенная) дилатация полостей. Существенную роль в изучении адаптационных процессов, возникающих в сердце в ответ на спортивные тренировки, сыграли исследования, проведенные с помощью биплановой телерентгенографии и позволившие дать количественную оценку наружных размеров сердца.
Результаты исследования размеров сердца с помощью этого метода обобщены в монографии В.Л. Карпмана и соав. (1978). Авторы доказали, что объем сердца, определенный у спортсменов рентгенографическим методом, до известных пределов тесно коррелирует с уровнем физической работоспособности, определенной по тесту PWC. Вместе с тем авторы обнаружили, что при очень больших размерах сердца у спортсменов особенно четко выявляются отклонения в состоянии здоровья.
Эти данные дают основание расценивать чрезмерное увеличение сердца как проявления нарушения процессов адаптации к физическим нагрузкам. Одновременно очевидно, что определение наружного объема сердца не решает вопроса о том, что же лежит в основе этого увеличения - истинная гипертрофия или дилатация сердца?
На этот вопрос не могли дать убедительного ответа ни морфологические исследования сердца спортсменов, погибших от случайных причин (Граевская Н.Д., 1975; Дубчака Б.Л. и др., 1979), ни экспериментальные работы, в процессе которых изучалось сердце животных, подвергавшихся регулярным физическим нагрузкам (Правосудов В.Л. и др., 1973; Пинчук В.Ж., Фролов Б.А., 1980).
Дело в том, что гипертрофия миокарда в этих и многих других исследованиях определяется путем сопоставления массы миокарда в экспериментальной и контрольной группах, без учета изменений функциональных объемов полостей сердца, возникающих под влиянием регулярных физических нагрузок. Это, в свою очередь, не позволяет определить путь адаптации сердца к гиперфункции.
Под адаптацией сердца к гиперфункции мы понимаем процессы, которые преобладают в развитии адаптации. Речь идет о гипертрофии миокарда и дилатации его полостей.
Уникальные возможности для изучения закономерностей адаптации сердца к физическим нагрузкам открылись с внедрением в спортивную практику метода ЭхоКГ. Известно, что ЭхоКГ позволяет определять размеры полостей различных камер сердца, толщину миокарда межжелудочковой перегородки и задней стенки левого желудочка, что открывает возможности проводить прижизненную морфометрию сердца.
Уже первые исследования спортсменов, проведенные с использованием ЭхоКГ (Граевская Н.Д. и др., 1978; Дембо А.Г. и др., 1978; Morganroth J. et al.,1975), полностью подтвердили представление Г.Ф. Ланга об умеренности гипертрофии и дилатации при физиологическом спортивном сердце и доказали, что успешная адаптация к физическим нагрузкам возможна вообще без сколько-нибудь заметного увеличения сердца, прежде всего за счет увеличения мощности систем энергообеспечения, утилизации энергии и ионного транспорта (Меерсон Ф.З., 1978).
В 1936 г. Г.Ф. Ланг писал о том, что гипертрофия и тоногенная дела-тация спортивного сердца касается в первую очередь путей оттока, т.е. межжелудочковой перегородки. Эхокар-диографические исследования подтвердили эти представления и выявили у спортсменов высокого класса асимметричную гипертрофию межжелудочковой перегородки, толщина которой достигала 13 мм при толщине задней стенки около 10 мм (Roeske W. et al.,1976; Laurenceau R. et al.,1977).
При этом, как отмечают авторы, не выявляется каких-либо клинических или иных ЭхоКГ - признаков гипертрофиической миокардиопатии. Причина этой асимметричной гипертрофии не вполне ясна. Можно предположить, что преимущественная гипертрофия путей оттока крови у спортсменов независимо от характера тренировочных нагрузок возникает вследствие чрезмерного увеличения артериального давления при физических нагрузках.
ЭхоКГ-исследования доказали, что пути адаптации сердца у спортсменов, тренирующихся с нагрузками динамического и статического характера, различны.
Таблица 29
Эхокардиографические изменения у спортсменов, тренирующихся преимущественно с нагрузками динамического и статического характера
| Параметры эхокардиограммы | Нагрузки | |
| динамические | статические | |
| Конечно-диастолический объем левого желудочка | N,+ | N |
| Масса миокарда левого желудочка | N.+ | N,+ |
| Показатель КДО/ММЛЖ | N.+ | N,- |
| Масса миокарда левого желудочка/масса тела | - | N |
| Толщина межжелудочковой перегородки | N.+ | N,+ |
| Толщина задней стенки левого желудочка | N,+ | N,+ |
| Размер левого предсердия | N,+ | N |
| Корень аорты | N,+ | N |
Примечание. N - параметр в пределах нормы; «+» - увеличение параметра по сравнению с нормой; «-» - снижение параметра по сравнению с нормой, КДО - конечный диастолический объем, ММЛЖ - масса миокарда левого желудочка.
Из табл. 29 видно, что между сдвигами, выявленными при динамических и статических нагрузках, удается обнаружить ряд принципиальных отличий. Помимо уже упоминавшегося увеличения размеров и объемов камер сердца, свойственного спортсменам, выполняющим динамические нагрузки и тренирующим преимущественно выносливость, это относится к величине массы миокарда левого желудочка (ММЛЖ), приведенной к килограмму массы тела (МТ) - ММЛЖ/МТ. Последняя у спортсменов, остается в пределах нормы, а у тренирующихся выносливость возрастает.
Однако увеличение этого показателя у спортсменов, тренирующих выносливость, по справедливому замечанию R. Park и М. Crawford (1985), не может рассматриваться как безусловное доказательство гипертрофии миокарда, так как масса тела у спортсменов этой направленности существенно снижена по сравнению с нормой.
Необходимо подчеркнуть, что различия морфологических показателей наиболее существенны при сопоставлении результатов ЭхоКГ-исследований спортсменов, тренирующих выносливость и силу, а не выполняющих нагрузки динамического и статического характера.
Дело в том, что нагрузки динамического характера, но направленные преимущественно на развитие такого физического качества, как быстрота, не дают столь отчетливых адаптационных сдвигов морфометрических показателей сердца, какие удается наблюдать у спортсменов, развивающих выносливость.
По данным К.Ш. Лыткина (1983), в процессе долговременной адаптации к тренировкам, направленным на развитие быстроты, ЭхоКГ-показатели, характеризующие размеры сердца и массу миокарда, изменяются не столь отчетливо, как это имеет место при тренировках на выносливость.
Отдавая себе отчет в условности проводимой аналогии, можно провести параллель между физическими нагрузками, сопровождающимися увеличением венозного притока и компенсаторной гиперфункцией изотонического типа (нагрузка объемом). Определенное сходство имеется и между статическими нагрузками, сопровождающимися повышением артериального давления и гиперфункцией изометрического типа (нагрузка сопротивлением).
Анализ закономерностей адаптации к компенсаторной гиперфункции сердца (КГС) различного типа дает ключ к пониманию природы адаптационных сдвигов, развивающихся в сердце здорового человека в ответ на регулярные тренировки с использованием тех или иных физических нагрузок и поэтому заслуживает специального рассмотрения.
Таблица 30
Сократительная функция миокарда при двух типах компенсаторной гиперфункции сердца по Ф.З. Меерсону (1965)
| Показатель | Преимущественно изотоническая гиперфункция | Преимущественно изометрическая гиперфункция |
| Напряжение миокарда, потребление им кислорода и коронарный кровоток | Увеличены в умеренной степени | Увеличены в вышей степени |
| Амплитуда сокращений миокарда | Значительно увеличена | Существенно не изменена |
| Работа сердца | Увеличена за счет минутного объема кровообращения и незна-чительных изменений давления | Увеличена за счет повышения систо-лического давления в желудочке при незначительных изменениях минутного объема кровообращения |
| Эффективность сердца | Увеличена или нормальна | Снижена или нормальна |
| Дилатация соответствующей полости сердца | Незначительна (не является падением эффективности сердца и его недостаточности) | Отсутствует или выражена незначи-тельно, возникнув, свидетельствует о снижении эффективности сердца |
| Период изометрического напряжения | Нередко укорочен или отсутствует | Всегда сохранен и нередко удлинен |
В табл. 30 представлены данные о сократительной функции миокарда при двух типах компенсаторной гипертрофии сердца (КГС). Как видно из таблицы, при изотоническом типе КГС, т.е. при работе сердца в условиях перегрузки объемом, напряжение миокарда изменяется мало, а увеличение работы осуществляется преимущественно за счет роста сердечного выброса. Напротив, при изометрическом типе КГС, т.е. при работе сердца против повышенного сопротивления, напряжения и энергетические потребности миокарда оказываются существенно повышенными.
При этом работа сердца возрастает за счет увеличения систолического давления в желудочке при незначительном увеличении сердечного выброса. Для понимания закономерностей адаптации системы кровообращения к физическим нагрузкам особенно важно то, что перегрузка объемом приводит к дилатации полостей сердца, а перегрузка сопротивлением - к развитию гипертрофии миокарда.
В основе принципиальных различий в адаптационных сдвигах при названных типах КГС лежат различия в характере выполняемой сердцем работы и степени напряжения миокарда.
Так, морфологические и функциональные особенности организма, развивающиеся в процессе регулярной тренировки, во многом обусловлены основной направленностью двигательной деятельности спортсмена, т.е. преимущественным характером выполняемой при этом работы, что четко проявляется в состоянии кровообращения (Летунов СП., 1966; Карпман В.Л., 1968; Граевская Н.Д., 1975; Дем-бо А.Г., 1978 и др.).
Это нашло четкое отражение в показателях эхо кардиографии. Так, по данным Н.Д. Граевской с соавт., гипертрофия миокарда была у 49% обследованных спортсменов. Гипертрофия миокарда левого желудочка чаще и в более выраженной степени встречается у спортсменов, тренирующихся преимущественно на выносливость, реже - у представителей спортивных игр и лишь в небольшой части случаев в сложно-координационных видах спорта.
Это проявляется и при сравнении средних величин толщины задней стенки левого желудочка, межжелудочковой перегородки, массы миокарда - абсолютной и отнесенной к массе тела.
Таблица 31
Эхокардиографические показатели представителей разных спортивных игр
| Группы | ТМс (см) | ТМд (см) | Vfl (см) | Диаметр левого предсердия | ММ (г) | ММ(г) масса тела (кг) | Ударный выброс (см3) |
| Регби | 1,38 0,04 | 0,95 0,031 | 145,8 8,33 | 3,38 0, 118 | 147,3 7,4 | 1,68 0,07 | 93,09 6,73 |
| Волейбол | 1,36 0,046 | 0,91 0,028 | 156,4 7,83 | 3,44 0,125 | 145,65 4,83 | 1,65 0,067 | 82,79 8,19 |
| Хоккей с шайбой | 1,15 0,041 | 0,82 " 0,024 | 188,9 7,829 | 2,95 0,061 | 134,24 2,94 | 1,61 0,037 | 105,77 4,821 |
| Хоккей с мячом | 1,146 0,044 | 0,72 0,016 | 168,25 8.068 | 2,93 0,063 | 114,12 2,397 | 1,54 0,036 | 98,77 4,293 |
| Ручной мяч | 1,073 0,043 | 0,782 0,02 | 177,67 10,69 | 3,298 0,126 | 128,7 6,186 | 1,35 0,047 | 87,03 5,961 |
| Футбол | 1,15 0,037 | 0,757 0.016 | 167,4 6,62 | 2,94 0,08 | 118,08 2,655 | 1,53 0,038 | 97,8 3,843 |
| Выносливость | 1,34 0,019 | 0,92 0,013 | 149,3 4,13 | 2,90 0,035 | 138,51 2,47 | 1,81 0,038 | 87,69 2,77 |
| Контрольная | 1,15 0,037 | 0,75 0,019 | 134,5 6,78 | 2,7 0,089 | 108,46 3,90 | 1,49 0,061 | 78,2 4,52 |
В табл. 31 представлены результаты исследования однородных по количеству, возрасту и спортивному стажу спортсменов самой высокой квалификации - членов сборных команд. Чем больше в тренировке и соревнованиях удельный вес работы на общую и скоростную выносливость, тем больше соотношение толщины миокарда и объема полости желудочка приближается к таковым у спортсменов группы выносливости. Наибольшая масса миокарда обнаружена у регбистов, волейболистов и хоккеистов с шайбой. Меньшие величины толщины и массы миокарда у футболистов и хоккеистов с мячом обусловлены, видимо, меньшим общим объемом и интенсивностью работы, большим числом пауз во время игр и тренировок. Ручной мяч занимает промежуточное положение.
Преимущественное увеличение правого отдела сердца у штангистов также объясняется спецификой нагрузки, и в частности большим удельным весом элементов натуживания и статических напряжений. Увеличение полости левого желудочка обнаруживает несколько иные закономерности - оно наиболее выражено в спортивных играх, меньше в группе выносливости.
У тяжелоатлетов утолщение миокарда незначительное, полость левого желудочка в большинстве случаев не увеличена, но при этом обращает на себя внимание наиболее выраженное увеличение размера, характеризующего в определенной мере объем правого желудочка сердца. Ударный выброс у спортсменов группы выносливости значительно меньше, чем у представителей спортивных игр, но отчетливо превышает таковой во всех остальных изучавшихся группах.
В последние годы С.Н. Пышкин (2000) на спортсменах сборных команд методом ЭхоКГ получил данные, имеющие противоположное значение. Размер и объем полости левого желудочка достоверно увеличены у баскетболистов. Наименьшая полость отмечена у футболистов и в группе выносливости; в 50% случаев отмечался небольшой диастолический диаметр полости левого желудочка (от 5,0 до 5,4 см), чему соответствовал небольшой степени объем его полости (121-160 мл). С увеличением степени гипертрофии миокарда увеличивается объем левого желудочка (прямо пропорциональное развитие). Однако это происходит небесконечно. При достижении определенной степени гипертрофии миокарда задней стенки левого желудочка (1,18 см) объем полости начинает уменьшаться. Автором было показано, что в большинстве случаев небольшой степени гипертрофии миокарда соответствовала полость левого желудочка от 120 до 140 мл. У баскетболистов объем полости наблюдался в широком диапазоне (120-140 мл). Выраженной степени гипертрофии миокарда соответствовала полость левого желудочка в основном от 120 до 140 мл и менее, а в баскетболе - от 180 до 201 мл и более. С.Н. Пышкиным на основании многочисленных исследований рекомендованы нормативы ЭхоКГ показателей «спортивного сердца» для команд игровых видов.
Масса миокарда от 120 г и менее - отсутствие увеличение массы миокарда, 121-160 г - небольшое увеличение, 161-200 г - умеренное увеличение, 201 г и выше - выраженное увеличение. Отсутствие видимой гипертрофии миокарда - 0,7-0,8 см, 0,9-1,0 см - небольшая гипертрофия миокарда, 1,1-1,2 см - умеренная гипертрофия, 1,3-1,4 см - выраженная и 1,5 и более - значительно выраженная гипертрофия.
Оценивая гипертрофию миокарда в годичном тренировочном цикле, установили, что у футболистов отмечено увеличение гипертрофии миокарда в соревновательном периоде в основном за счет межжелудочковой перегородки, толщина задней стенки левого желудочка в это время уменьшается. У хоккеистов наблюдалось увеличение степени гипертрофии миокарда обеих стенок левого желудочка в соревновательном периоде. При этом масса миокарда левого желудочка у футболистов имеет тенденцию к уменьшению в соревновательном периоде, а в хоккее, наоборот, отмечено ее увеличение в этот период тренировочного цикла.
ЭхоКГ позволила получить прямые подтверждения увеличения растяжимости миокарда у спортсменов. В работах Ф.З. Меерсона и соавт. (1978), З.Л. Чащиной (1980) убедительно доказано, что во время мышечной работы у тренированных лиц конечный диастолический объем (КДО) достоверно увеличивается, в то время как у нетренированных обнаруживается даже тенденция к его уменьшению. Увеличение КДО при физических нагрузках происходит за счет дополнительного резервного объема (ДРО) и обеспечивает прирост УО при возрастающей физической нагрузке в соответствии с запросом работающих мышц.
Увеличение растяжимости сердечной мышцы у спортсменов, как доказано Ф.З. Меерсоном (1975), связано с увеличением мощности кальциевого насоса и более полным удалением кальция из миофибрилл в СПР. Кроме того, растяжимость миокарда увеличивается благодаря увеличению адренореактивности сердца при адаптации к физическим нагрузкам, и в частности увеличению расслабляющего воздействия на сердце норадреналина.
Приведенные данные позволяют заключить, что регулярные физические нагрузки динамического характера, преимущественно на развитие выносливости, совершенствуют механизмы гетерометрическои и гомеометрической регуляции сердца, увеличивают функциональные объемы камер и растяжимость сердечной мышцы, что обеспечивает экономизацию функции сердца в покое и максимальную производительность сердца при предельных нагрузках.
Таким образом, по-видимому, не гипертрофия, а тоногенная дилатация является основным механизмом долговременной адаптации к тренировке выносливости, обеспечивающим экономизацию функции аппарата кровообращения в покое и при умеренных нагрузках и максимизацию функции при предельных физических напряжениях.
Что же касается гипертрофии миокарда, то при адаптации к динамическим нагрузкам она, как правило, отсутствует или минимально выражена, если понимать под гипертрофией увеличение мышечной массы сердца, связанное с увеличением размеров миокар-диоцитов.
Ударный объем
Ряд исследователей, изучавших величину УО у спортсменов с помощью современных методов, пришли к заключению, что его величина у тренированных и нетренированных лиц практически одинакова (Граевская Н.Д. и др., 1978; Меерсон Ф.З., Чащина З.В., 1987).
Диаметрально противоположные результаты по вопросу о величине УО у спортсменов дают основание полагать, что величина УО подвержена существенно большим влиянием и менее устойчива, чем ЧСС. С другой стороны, указанные противоречия как нельзя лучше иллюстрируют определяющую роль методических подходов в решении этого сложного вопроса.
Дело не только в том, что для определения величины УО используются различные по точности и воспроизводимости методики. Важную роль в неоднозначности получаемых результатов играют различия в положении тела при исследовании, длительность предшествующего периода восстановления после тренировки, период тренировочного цикла, состояние здоровья обследуемых и травматичность метода. Влияние последнего фактора на результаты исследования УО подтверждены S. Bevegard и соавт. (1963).
Видимо, с этих же позиций следует оценивать и результаты СА. Душанина (1975), получившего у высококлассных спортсменов с помощью инвазивного метода значения УО в пределах 156 мл. В.Л. Карпман и В.Г. Любина (1982) также обратили внимание, что наиболее высокие показатели УО получены теми исследователями, которые использовали для его определения инвазивные, а значит, травматичные методы.
Однако, даже если основываться только на результатах исследования УО, полученных с помощью нетравматических методов, следует признать, что у спортсменов так же, как и у лиц, не занимающихся спортом, диапазон индивидуальных колебаний весьма велик. Так, по данным В.Л. Карпмана и В.Г. Любиной (1982), основным при определении УО методом возвратного дыхания СО2 у 315 спортсменов различного возраста, спортивного мастерства и направленности тренировочного процесса диапазон индивидуальных колебаний величин УО составил от 38 до 130 мл при среднем значении 79,6 + 12,7 мл.
Важно подчеркнуть, что попытки нивелировать различия величин УО, вызванные различиями ростомассовых характеристик обследуемых, путем приведения значений УО к единице поверхности тела - ударный индекс (УИ), не приводят к существенному уменьшению разброса индивидуальных значений (Шхвацабая И.К. и др., 1981).
Таким образом, приведенные литературные данные позволяют сделать два важных вывода. Во-первых, средние значения УО у спортсменов в покое, рассчитанные без учета уровня спортивного мастерства, стажа и направленности тренировочного процесса, либо несколько ниже, либо не отличаются от таковых у лиц, не занимающихся спортом.
Во-вторых, величины УО имеют широкий диапазон индивидуальных колебаний. Это требует поиска новых подходов к оценке показателей центральной гемодинамики у здоровых лиц, в том числе и у спортсменов.
Тип кровообращения
Принято различать 3 типа кровообращения (ТК) - гипо-, эу- и гиперкинетический (Савицкий Н.Н., 1974). В основу деления положен расчет сердечного индекса (СИ). Гипокинетический тип кровообращения (ГТК) характеризуется низким СИ и относительно высокими величинами ОПСС и УПСС.
При гиперкинетическом типе кровообращения (ГрТК) определяются самые высокие значения СИ и УИ, МОК и УО и соответственно низкие ОПСС и УПСС. И наконец, при эукинетическом типе (ЭТК) значения всех этих показателей гемодинамики находятся в середине диапазона колебаний.
Н.Н. Савицкий полагал, что ТК формируются самими заболеваниями и возникают вследствие различного патогенетического воздействия стрессов на гемодинамику, однородную у всех здоровых людей. С этих позиций, а именно однородности гемодинамической нормы здоровых людей и различного влияния патогенетических механизмов заболевания, и сегодня рассматривается целый ряд болезней сердечно-сосудистой системы (артериальные гипер- и гипотензии и т.п.).
Вместе с тем еще исследования сотрудников клиники Г.Ф. Ланга в 1930-х годах, проведенные для изучения аппарата кровообращения у здоровых лиц, давали основание предполагать существование гемодинамической неоднородности здоровых людей. Именно последнее обстоятельство, а не только влияние патологических воздействий, определяет гемодинамическую неоднородность больных.
И.К. Шхвацабая и соавт. (1981), используя аналогичный подход к оценке гемодинамической нормы, подтвердили, что значительный разброс показателей гемодинамики (в 3-4 раза) действительно объясняется гемодинамической неоднородностью здоровых людей и что у них существуют все ТК, представляющие собой вариант нормы.
По мнению большинства авторов, изучающих ТК у больных, при ГрТК сердце работает в наименее экономическом режиме и диапазон компенсаторных возможностей этого типа ограничен. При этом типе имеет место высокая активность симпатико-адреналиновой системы (Маколкин В.И., Абакумов С.А., 1985). Наоборот, ГТК является наиболее экономичным и сердечно-сосудистая система при этом ТК обладает большим динамическим диапазоном.
Так, при ГрТК адаптация к физической нагрузке идет за счет ино- и хронотропной функций миокарда без подключения механизма Франка-Стерлинга. Что же касается ГТК, то при этом типе во время физической нагрузки подключается механизм Франка-Старлинга, что, несомненно, свидетельствует о более экономичном характере адаптации.
Существует, однако, точка зрения, что именно ГрТК является наиболее экономичным и при нем наблюдается более высокая работоспособность (Цзи-зинский В.В и др., 1984), и если при ГТК во время физической нагрузки и происходит смещение в сторону меньших энергетических затрат, то при этом не достигается тот уровень, который характерен для гипер- и эукинетиче-ского типов.
По данным Г.И. Сидоренко и со-авт. (1984), толерантность к физической нагрузке не зависит от ТК, однако диапазон резервных возможностей лиц с гиперкинетическим ТК снижен.
Так или иначе, очевидно, что ТК отличаются друг от друга не только количественно, но и качественно. Это значит, что лица с различными ТК обладают различными адаптационными возможностями, используют различные пути адаптации аппарата кровообращения для достижения оптимума и им свойственно различное течение патологических процессов. Кроме того, в настоящее время не подлежит сомнению, что кровообращение у здоровых людей также неоднородно, причем у них встречаются те же ТК, которые имеют место у больных.
Вместе с тем ряд вопросов, касающихся проблем оценки ТК, остается нерешенным. Прежде всего не решен вопрос о происхождении ТК. Нет также ясности в вопросе о распространенности различных ТК у здоровых людей. Данные разных авторов по вопросу о распространенности ТК в популяции существенно различаются. Причинами противоречивости публикаций по этому вопросу является, на наш взгляд, отсутствие общепринятых критериев для оценки ТК, недостаточная точность ряда методов оценки показателей гемодинамики и условность самого понятия «здоровье».
И все же использование подходов об исходной гемодинамической неоднородности здоровых лиц и существование различных ТК имеет огромное значение для решения ряда вопросов спортивной кардиологии. Исследования, проведенные в области спортивной кардиологии за последнее десятилетие (Дембо А. Г. и др., 1986; Калугин Г.Е., 1987; Школьник И.М., 1987, 1991), не только подтвердили существование гемодинамической неоднородности спортсменов и целесообразность выделения ТК, но и выявили существование различия в характере адаптивных сдвигов у спортсменов с различными ТК.
Так, было установлено, что распределение СИ у 65 спортсменов 1-го разряда и различной направленности тренировочного процесса, по данным обследования в состоянии покоя методом возвратного дыхания, варьирует в широких пределах, превышающих 3 л, а коэффициент вариации (KB) СИ по группе в целом составляет 20%, что свидетельствует о гемодинамической неоднородности группы (Дембо А. Г. и др., 1986).
После формирования трех однородных групп по критерию KB < 10%, обозначенных в дальнейшем как группы спортсменов с ГТК, ЭТК и ГрТК, проведен анализ гемодинамики в покое и при физической нагрузке. Физическая нагрузка выполнялась на велоэргометре в течение 5 мин и дозировалась из расчета 3,3 Вт/кг массы тела.
В табл. 32 и 33 представлены данные о некоторых параметрах гемодинамики в состоянии покоя при различных ТК. Как видно из таблиц, различий в уровне артериального давления между спортсменами с различными ТК нет. Вместе с тем при ГрТК ЧСС больше, а УПСС достоверно ниже, чем при ЭТК и ГТК. Таким образом, очевидно, что в условиях физиологического покоя у спортсменов с ГТК необходимый уровень кровоснабжения поддерживается, прежде всего за счет высокого УПСС, а при ГрТК - за счет увеличения УО.
Это значит, что в зависимости от ТК механизмы поддерживания одинакового уровня однородного показателя (артериальное давление) различны. О существенных различиях механизмов регуляции кровообращения при различных ТК свидетельствуют и полученные нами данные о тесноте связи между величиной УО и ЧСС. Известно, что увеличение УО вызывает реципрокное угнетение автоматизма синусового узла и приводит к уменьшению ЧСС.
Этот механизм, работающий по принципу обратной связи, обеспечивает поддержание МОК на устойчивом уровне. По данным З.Л. Карпмана и Б.Г. Любиной (1982), у спортсменов эта связь прослеживается лишь на уровне тенденции, так как имеется лишь умеренная теснота корреляции между этими показателями.
Таблица 32
Основные показатели гемодинамики у спортсменов с различными типами кровообращения в покое (М±ш)*
| Показатель | Тип кровообращения | Достоверность различий | ||||
| гипокинетический | эукинетический | гиперкинетический | I-II | I-III | II-III | |
| АД сист, мм рт. ст. | 116+7,2 | 117+8,6 | 116+7,0 | - | - | - |
| АД диаст, мм рт. ст. | 79+9,2 | 74+9,8 | 76+9,6 | - | - | - |
| ЧСС, уд/мин | 58+6,6 | 61+9,0 | 63+7,0 | - | - | - |
| Ударный объем, мл | 80+11,4 | 91+18,7 | 107+23,6 | <0,06 | <0,01 | <0,10 |
| Удельное сопротивление | 886,2±47 | 739,4+84 | 561,1+47,8 | <0,001 | <0,001 | <0,001 |
*М - средняя величина; m - отклонение от средней величины.
Анализ величин УО и ЧСС, проведенный с учетом типов кровообращения, позволил установить, что связь между этими показателями появляется при различных ТК не в одинаковой мере. Тесная обратная корреляция между УО и ЧСС имеет место при ЭТК и ГрТК у спортсменов. При ГТК достоверной связи между этими показателями не выявлено.
Следовательно, в состоянии покоя у спортсменов с ГКТ хроноинотропный механизм практически не участвует в обеспечении сердечного выброса, что хорошо согласуется с представлениями об экономизации функции системы кровообращения, особенно выраженной при тренировке выносливости. С другой стороны, тесная связь между УО и ЧСС при ЭТК и ГрТК дает основание рассматривать спортсменов с этими ТК
как недостаточно адаптированных к выполнению работы на выносливость. Продолжая обсуждение вопроса о роли ТК в оценке состояния адаптации аппарата кровообращения к физическим нагрузкам, остановимся на связи ТК и направленности тренировочного процесса.
Среди спортсменов, развивающих преимущественно выносливость, ГТК встречается примерно в трех случаях; среди спортсменов, развивающих преимущественно ловкость и силу, лишь в 6% случаев, а среди спортсменов, развивающих быстроту, ГТК не встретился вовсе (Ф.Э. Земцовский).
Обратное соотношение имеет место при сопоставлении частоты ТК. В то время как среди спортсменов, развивающих выносливость, ТК обнаружен лишь у 11% обследованных, у спортсменов, развивающих быстроту, ГрТК выявлен более чем в половине случаев. Таким образом, направленность тренировочного процесса определенным образом связана с ТК. Это полностью согласуется с представлениями об экономизации функции, формирующейся в качестве «структурного следа» в процессе долговременной адаптации к циклической работе умеренной мощности.
1 Понятно, что в процессе тренировок к выполнению кратковременной работы максимальной мощности, когда к организму спортсмена предъявляются требования постоянно поддерживать аппарат кровообращения в состоянии «повышенной готовности», совершенствуются преимущественно механизмы срочной адаптации.
Это, в свою очередь, приводит к преимущественному включению времени выполнения нагрузки хронотропного механизма обеспечения поддерживания необходимого уровня кровообращения. Однако нельзя обращать внимание на то обстоятельство, что среди спортсменов, развивающих выносливость, все же встречаются лица с ГрТК.
Это дает основание предположить, что формирование того или иного ТК определяется не только характером тренировочного процесса, но и, в известной мере, является генетически детерминированным, точно так же, как генетически детерминированными являются резервы адаптации сердца к гиперфункции. Справедливость такого предложения подтверждается уже установленным фактом существования ТК среди молодых людей, не занимающихся спортом.
Значение уровня спортивного мастерства в формировании ТК может быть проиллюстрировано следующим примером. Среди 37 спортсменов-спринтеров высшего спортивного мастерства, у которых состояние гемодинамики было изучено с использованием ЭхоКГ-метода, в 70% случаев был выявлен ЭТК и лишь 11% - ГрТК. Напомним, что в приведенных выше результатах исследования гемодинамики у спринтеров 1-го разряда ГТК мы не выявили ни в одном случае.
Эти данные дают основание полагать, что постепенно возрастающие динамические нагрузки большой мощности, так же как и нагрузки умеренной и малой мощности, способствуют формированию ГТК. Однако этот наиболее экономичный тип регуляции системы кровообращения формируется у них существенно позже, чем у спортсменов, тренирующих выносливость, т.е. при более высоком уровне спортивного мастерства.
Важные данные, способствующие более глубокому пониманию природы формирования ТК, были получены ЕЛ. Лопухиной (1987). В основу исследования показателей гемодинамики ею был положен метод импендансографии тела.
Границы для распознавания ТК были уточнены при обследовании 71 мужчины и 67 женщин в возрасте от 17 до 22 лет без отклонений в состоянии здоровья. Как видно из табл. 33, пороговые значения СИ для оценки ТК у мужчин заметно выше, чем у женщин.
Таблица 33
Критерии диагностически различных типов кровообращения у юношей и девушек
| Типы кровообращения | Мужчины | Женщины |
| Гипокинетический | 2,99 л/(мин/м2) | 2,49 л/(мин/м2) |
| Эукинетический | 3,0-3,9 л/(мин/м2) | 2,5-3,5 л/(мин/м2) |
| Гиперкинетический | > 3,91 л/(мин/м2) | > 3,51 л/(мин/м2) |
Основываясь на приведенных нормативах, Е.Л. Лопухиной было изучено распределение ТК среди спортсменов, тренирующих вьносливость. Как и следовало ожидать, распределение ТК у спортсменов, тренирующих выносливость, резко отличается от такового у нетренированных лиц и сдвинуто в сторону преобладания ГТК. Это убедительно свидетельствует о том, что регулярные, постепенно нарастающие динамические нагрузки способствуют формированию ГТК. Если учесть, что средние значения ЧСС в группах с различным ТК практически одинаковы, то станет ясно, что в формировании ГТК у спортсменов центральная роль принадлежит снижению величины УО.
Другой важный вывод был сделан Е.Л. Лопухиной при анализе состояния здоровья спортсменов с различным ТК. Оказалось, что в группе спортсменов с ГТК на ЭКГ покоя и с аритмиями сердца были выявлены лишь в 7,2%, при ЭТК 1 - в 443%, а при ГрТК - в 54% случаев.
Подтверждение несомненной связи между характеристиками состояния центральной гемодинамики и состояния здоровья спортсменов было получено также при динамических наблюдениях. По данным таких наблюдений, было установлено, что ухудшение состояния спортсмена сопровождалось переходом из гипоТК в эу- или гиперкинетический ТК.
В качестве примера рассмотрим динамику СИ в годичном тренировочном цикле у спортсмена 3. (21 год, бег на средние дистанции). В подготовительном периоде при повторных обследованиях регулярно выявлялись низкие значения СИ, соответствующие ГТК. В конце подготовительного периода спортсмен выполнил норматив мастера спорта. В предсоревновательном периоде значения СИ несколько увеличились, но не выходили за пределы ГТК. В начале соревновательного периода спортсмен удачно выступил в соревнованиях, установив личный рекорд. Однако вскоре появились признаки ДМФП, сопровождающиеся выраженным подъемом СИ до значений, соответствующих ГрТК. Через неделю спортсмен прекратил тренировки из-за остро развившегося ларинготрахеита. По мере выздоровления отмечалось снижение значений СИ и к началу следующего подготовительного периода значения СИ соответствовали верхнему пределу ГТК.
Изложенные данные позволяют прийти к заключению, что оценка ТК, несомненно, имеет большое значение в оценке состояния адаптации аппарата кровообращения. Есть все основания утверждать, что в процессе долговременной адаптации к нагрузкам динамического характера формируется ГТК. Его формирование определяется прежде всего снижением УО, что соответствует классическим представлениям об экономизации функции сердца спортсмена в состоянии покоя.
Не менее важной является необходимость тщательного клинического обследования спортсменов для выявления предпатологических состояний и патологических изменений сердца.