Механизмы адаптации сердца к мышечной работе (Адаптация сердца к периодическим нагрузкам)
Адаптация сердца к периодическим нагрузкам растягивается во времени. Поэтому рассмотренные явления приобретают совершенно новое содержание. Происходит сбалансированное увеличение структурных элементов сердца. Мощность симпатической иннервации на единицу массы сердца не уменьшается, а сохраняется на уровне, присущем нормальному негипертрофированному сердцу. Масса сердца увеличивается в пределах 20 — 40%.
Капиллярная сеть растет пропорционально увеличивающейся массе. Увеличение концентрации миоглобина, наблюдаемое при мышечной работе, приводит к улучшению транспорта кислорода. Вследствие повышения ферментативной активности миозина, а также ускорения транспорта кальция к сократительным структурам сердца увеличиваются скорость и амплитуда сердечных сокращений.
Подобный ход адаптивных перестроек в сердце дает основание утверждать, что гипертрофия при периодической нагрузке на сердце является физиологическим феноменом, не несущим в себе признаков патологических изменений. Поэтому при оценке адаптационных перестроек в сердечной мышце следует принимать в расчет темпы их развития. Форсирование адаптивных перестроек, вызванное стремлением достигнуть высоких спортивных результатов в короткий период времени, может привести к компенсаторной гиперфункции.
Тренированное, умеренно гипертрофированное сердце в условиях относительного физиологического покоя имеет пониженный обмен, умеренную брадикардию, сниженный минутный объем. В целом такое сердце работает на 15 — 20% экономнее, чем нетренированное. Структурные изменения, вызванные рациональной тренировкой, не сопровождаются снижением удельного кровоснабжения. Функциональная нагрузка на единицу массы сердца в условиях покоя снижается. Это один из наиболее надежных и эффективных механизмов сохранения потенциальных ресурсов сердца.
При максимальных мышечных нагрузках потенциальные ресурсы сердца реализуются в увеличении частоты сокращений в 3 — 4 раза, минутного объема крови в 5 — 7 раз по сравнению с уровнем относительного покоя. В целом полезная производительность тренированного сердца возрастает по сравнению с нетренированным примерно в 2 раза. Между тем нагрузка на единицу массы тренированного сердца при максимальной работе возрастает в пределах 25%. Иначе говоря, перегрузка такого сердца практически исключается даже при весьма напряженной мышечной работе, характерной для современного спорта.
«Физиология человека», Н.А. Фомин
Скорость и объем кровотока. В результате сокращения сердца кровь нагнетается в сосудистое русло. Движение крови по сосудам подчиняется законам гидродинамики. Однако в силу эластичности сосудов и резких перепадов давления крови на сосудистые стенки во время сокращения и расслабления сердца эти законы приобретают в организме новое, более сложное содержание. Кровь движется по артериям непрерывно, хотя сердце…
Объемная скорость движения крови по сосудам зависит от разности давлений в начале и в конце сосуда, сопротивления току крови, а также от вязкости крови. В соответствии с законами гидродинамики объемная скорость тока жидкости выражается уравнением: Q=P1 — P2/R, где Q — объем жидкости, P1 — P2 — разность давлений в начале и в конце трубы,…
Схема строения сердца и направления движения крови в сердечных полостях: 1 — дуга аорты; 2 — верхняя полая вена; 3 — правое легкое; 4 — полулунный клапан; 5 — правое предсердие; 6 — венечная вена; 7 — нижняя полая вена; 8 — трехстворчатый клапан; 9 — остаток артериального протока; 10 — легочная артерия; 11 —…
Время кругооборота крови составляет в среднем 20 — 25 с, т. е. в течение 1 мин весь объем циркулирующей крови проходит по сосудам большого и малого круга 2,5 — 3 раза. Скорость кровотока и время кругооборота увеличиваются при напряженной работе. Вследствие этого возрастает минутный объем крови, т. е. объем крови, выбрасываемой сердцем в 1 мин….
Сокращение сердечной мышцы происходит в строгой последовательности, с закономерным ритмом. В сердечном цикле выделяют систолу предсердий, продолжающуюся при частоте сокращений 75 раз в 1 мин 0,04 — 0,07 с, систолу желудочков (0,3 с), диастолу желудочков (0,5 с). За 0,1 с до окончания диастолы желудочков начинается систола предсердий. Следовательно диастола предсердий продолжается 0,7 с. Совместная диастола…
