Влияние тренировки аэробной направленности на коронарное кровообращение

При физической нагрузке сердечно-сосудистая система обеспечивает доставку кислорода и субстратов к работающей мышце, поставляет гормоны и удаляет продукты обмена (включая тепло) из мышцы. Система сосудов при этом служит трубопроводом, а сердце - мощным насосом.

Основной причиной, ограничивающей размеры физической работоспособности, является фактор сердечной производительности. Увеличение сердечного выброса происходит при повышении частоты сердечных сокращений (ЧСС) и ударного объема. Когда ЧСС ускоряется более 150 уд./мин, ударный объем начинает заметно снижаться пропорционально ЧСС, что приводит к уменьшению сердечного выброса. Падение сердечного выброса в таких условиях вызывается сердечной недостаточностью, т.е. снижением сократительной способности сердца. Сердечная недостаточность может быть обусловлена анатомическими пороками, но в большей степени метаболическими расстройствами и ишемией миокарда. Сердце извлекает из крови больше кислорода, чем другие органы. Через левое предсердие и левый желудочек проходит в больших количествах высокооксигенированная кровь, но кислород, необходимый для сердечного сокращения, практически не диффундирует сквозь стенку желудочка. Сердце имеет собственную систему кровоснабжения - коронарное кровообращение. В венечных (коронарных) сосудах сердца кровоток происходит преимущественно во время диастолы, так как в этот период сердечная мышца расслаблена и кровь может проходить по сосудам. Во время систолы сокращение желудочков приводит к наружному сдавлению сосудов, что может полностью остановить кровоток в коронарной сосудистой сети.

Факторами, влияющими на кровоток в сердце, являются: физические, нервные и нейрогуморальные, метаболические. Физические факторы включают поддержание кровяного давления и сдавливание венечных сосудов во время сокращения миокарда. Адреналин вызывает некоторое повышение тонуса коронарных сосудов благодаря наличию альфа- и бета-адреноре-цепторов. Часть симпатических волокон нервов сердца является холинэргической и вызывает вазодилятацию. Но резкое перевозбуждение симпатического отдела при отрицательных эмоциях вызывает спазм коронарных сосудов. Наиболее важными регуляторами коронарной перфузии являются метаболическая саморегуляция и функциональная гиперемия.

Увеличение мощности системы аэробного энергообеспечения миокарда (при тренировке общей выносливости), воздействуя на коронарный кровоток, предупреждает нарушения его метаболизма, снижение сократительной функции и других нарушений, обусловленных перегрузкой сердца.

Потребление кислорода миокардом информативнее всего оценивается по произведению ЧСС на систолическое артериальное давление (САД) - двойному произведению (ДП):

ДП = (ЧСС х САД х 10^-2).

Это интегральный показатель напряженности функционирования системы кровообращения в целом отражает развиваемое систолическое напряжение, связанное с потреблением О2 миокардом. Показатель информативен как в состоянии покоя, так и при тестирующих нагрузках, надежен для диагностики и прогноза степени адаптированности при систематическом применении мышечных нагрузок. При тренировке общей выносливости ЧСС и САД понижаются как в покое, так и при любых видах нагрузки, т.е. повышается резистентность сердца к гипоксии и ишемии вследствие меньшей мобилизации симпатико-адреналовой системы при физической нагрузке. В стандартных условиях одинаковых нагрузок функциональные возможности организма выше у тех лиц, кто имеет меньшую величину ДП. У здоровых лиц при субмаксимальной мощности нагрузки величина ДП равна 319,4 ± 4,4.

Непосредственное влияние на коронарное кровообращение тренировки аэробной направленности наблюдалось в течение соответствующего этапа констатирующего эксперимента в специальной медицинской группе студентов вуза с использованием модульной технологии кинезиотерапии. Программа физической реабилитации включала в себя четыре модуля, содержание и последовательность которых были основаны на саногенетических механизмах воздействия на следующие приоритетные для кинезиотерапии системы: опорно-двигательный аппарат, кардиореспираторная система (обеспечивающая аэробные способности организма); аппарат центральной нейрогормональной регуляции (обеспечивающий анаболические процессы организма); иммунная система (обеспечивающую защиту организма от чужеродной генетической информации).

В данном случае акцентируется внимание на втором модуле, целью которого являлось воздействие на кардиореспираторную систему (КРС) в целом и на механизмы собственного кровоснабжения сердца, в частности.

Задачи модуля были таковы: тренировка экстракардиальных факторов кровообращения; мобилизация энергетических резервов организма; улучшение функций дыхательной системы; увеличение максимального потребления кислорода. Включает три комплекса лечебно-оздоровительной гимнастики (ЛОГ), соответствующих щадящему, тонизирующему и тренирующему режимам.

Форма (средства) - ациклические упражнения, развивающие общую выносливость. Как вариант возможно использование любых циклических нагрузок, аквааэробики, в тренирующем режиме - интервальной аэробики и др. Основные механизмы лечебного действия - трофический и механизм формирования компенсаций.

Методические особенности первого комплекса ЛОГ, соответствующего щадящему режиму воздействия на КРС:

1) Длительная подготовительная часть с целью улучшения периферического и коронарного кровообращения.

2) В основной части используются упражнения, разгружающие сердечно-сосудистую систему, выполняемые из следующих исходных положений (и. п.): в вертикальном положении туловища физические упражнения с участием плечевого пояса и рук способствуют снижению напряженности в малом круге кровообращения и функций правой половины сердца, а в горизонтальном положении с участием ног - в большом круге и функций левой половины сердца. Нагрузка должна быть «рассеянной».

3) Соотношение общеразвивающих упражнений (ОРУ) к дыхательным упражнениям (ДУ) - 5:1. Для устранения гипоксии тканей применяются ритмичные ДУ с гиперкапническим стимулом - задержкой дыхания - как на вдохе, так и на выдохе: 2 счета - вдох : 2 счета - пауза : 2 счета - выдох : 2 счета - пауза:

4 : 4 : 4 : 4.

4) Физиологическая «кривая» по ЧСС - волнообразная многовершинная (обычно таких вершин 3-4).

5) Дозировка нагрузки по индивидуальному резерву сердца (ИРС). Интенсивность («пик») нагрузки в этом режиме - 30-40% ИРС.

6) Показ упражнений, создание благоприятного эмоционального фона (музыкальное сопровождение) без признаков соревновательности для предупреждения выброса адреналина.

7) Исключить изометрический (статический) режим работы, так как в миокарде должны преобладать аэробные энергетические реакции.

Методические особенности второго комплекса ЛОГ, соответствующего тонизирующему режиму воздействия на КРС:

1. Вводную часть проводят в ходьбе, применяя упражнения на осанку и профилактику плоскостопия.
2. Воздействие на экстракардиальные факторы кровообращения.
3. Обучение полному дыханию.
4. ОРУ выполняются изо всех и. п., допустимо усложнение координации движений, силовой компонент с последующим расслаблением и большая амплитуда движений. Продолжительность урока - не менее 40 мин, чтобы успело снизиться до определенных величин содержание углеводов в крови и мышцах, что станет стимулом для включения в процессы энергообеспечения жировой ткани.
5. Соотношение ДУ : ОРУ : Р (расслабление) -1 : 4 : 1.
6. Физиологическая кривая по пульсу многовершинная с «пиком» нагрузки, соответствующим 50-60% ИРС.
7. Длительная заключительная часть - не менее 10 мин - для дистальных отделов конечностей, с упражнениями в расслаблении мышц и дыхательными упражнениями, для более полной ликвидации О2-долга, вызванного накоплением молочной кислоты и снижением рН в кислую сторону.

Методические особенности третьего комплекса ЛОГ, соответствующего тренирующему режиму воздействия на КРС:

1. В вводной части добавляется бег (5-10 мин).
2. Длительная основная часть, пульсовая кривая 1-2-вершинная, нагрузка 70-80% ИРС.
3. Развивающие упражнения должны быть близкими к значениям толерантности (пороговый уровень реагирования), стимулируя развитие функциональных возможностей КРС для тренировки качества общей выносливости.
4. Используется частая смена и. п., применяются наклоны вперед, приседания, упражнения на вестибулярную и ортостатическую устойчивость, игровой метод проведения занятий.
5. Соотношение ДУ : ОРУ - 1 : 3. Обучение типам дыхания в зависимости от направления движений грудной клетки:

 

• вертикальное (меняется высота грудной клетки);
• сагиттальное (меняются переднезадние размеры грудной клетки);
• фронтальное (меняются боковые размеры грудной клетки).

Продолжительность второго модуля, направленного на тренировку аэробной направленности, составила два месяца в рамках учебной нагрузки 4 часа в неделю. Наряду с другими показателями, характеризующими состояние КРС, ДП определялось после стандартной тестирующей нагрузки в течение 6 этапов.

В результате соответствующего этапа констатирующего эксперимента показатели ДП уменьшились у всех испытуемых, что отражает снижение потребности миокарда в кислороде при равных нагрузках для обеспечения определенной величины сердечного выброса (см. рисунок).
 

Динамика показателя «двойное произведение» (ДП)
 

Вывод

Тренировка аэробной производительности организма приводит к уменьшению кислородных затрат, необходимых для обеспечения сердечного выброса, строго пропорционального возросшему кислородному запросу тканей, и уменьшает повреждающие эффекты ишемии миокарда.

Литература

1. Медицинская реабилитация: Руководство для врачей / Под ред. В.А. Епифанова. - М.: МЕД пресс-информ, 2005. - 328 с.
2. Меерсон Ф.З. Концепция долговременной адаптации. - М.: Дело, 1993. - 138 с.
3. Рафф Г. Секреты физиологии. - М.; СПб.: Издательство БИНОМ; Невский диалект, 2001. - 448 с.
4. Старшинов А.В. Комплексный анализ изменений показателей дыхания, кровообращения и реологии крови и их информативность у лиц с разным уровнем физ.
5. работоспособности: Дис. ... канд. биол. наук.- Ярославль, 2004. - 110 с.
6. Тель Л.З. Валеология: Учение о здоровье, болезни и выздоровлении. В 3 т. Т. 2. - М.: ООО Издательство АСТ; Астрель, 2001. - 480 с.
7. Травинская Л.А. Значение «двойного произведения» для распределения студентов, занимающихся физическим воспитанием, в медицинские группы // Врачебн. контр. за физич. воспит. и исследов. в спорт. медиц. - М., 1987. - С. 31-32.