Физиологические изменения при выполнении физических нагрузок

Видео: Фитнес для беременных. Простые упражнения для беременных

Физическая нагрузка требует существенного повышения функции сердечно-сосудистой системы, от которой в значительной степени (обычно в тесной взаимосвязи с другими физиологичными системами организма) зависит обеспечение работающих мышц достаточным количеством кислорода и удаления из тканей углекислоты и других продуктов тканевого метаболизма. Именно поэтому с началом мышечной работы в организме происходит сложный комплекс нейрогуморальных процессов, который вследствие активизации симпатоадреналовой системы приводит с одной стороны, к повышению основных показателей системы кровообращения (частоты сердечных сокращений, ударного и минутного объемов крови, системного артериального давления, объема циркулирующей крови и др.), а с другой стороны - предопределяет изменения тонуса сосудов в органах и тканях. Изменения сосудистого тонуса проявляются в снижении тонуса и, соответственно, расширении сосудов периферического сосудистого русла (преимущественно гемокапилляров), что обеспечивает доставку крови к работающим мышцам.

При этом в отдельных внутренних органах происходит увеличение тонуса и сужение мелких сосудов. Вышеназванные изменения отражают перераспределение кровотока между функционально активными и неактивными при нагрузке органами. В функционально активных органах кровообращение существенно увеличивается, например, в скелетных мышцах в 15-20 раз (при этом количество функционирующих гемокапилляров может возрасти в 50 раз), в миокарде - в 5 раз, в коже (для обеспечения адекватной теплоотдачи) - в 3-4 раза, в легких - почти в 2-3 раза. В функционально неактивных при нагрузке органах (печени, почках, мозге и др.) кровообращение значительно уменьшается. Если в состоянии физиологичного покоя кровообращение во внутренних органах составляет около 50% минутного объема сердца (МОС), то при максимальной физической нагрузке оно может снижаться
до 3-4% МОС.

Определение типа реакции сердечнососудистой системы на физическую нагрузку. Для определения типа реакции сердечнососудистой системы учитывают следующие параметры:
1. Возбудимость пульса - увеличение частоты пульса по отношению к начальному значению, определяется в процентах;
2. Характер изменений артериального давления (АД) - систолического, диастолического и пульсового;
3. Время возвращения показателей пульса и АД до начального уровня.

Выделяют 5 основных типов реакции сердечно-сосудистой системы: нормотонический, гипотонический, гипертонический, дистонический и ступенчатый.

Для нормотонического типа реакции характерно ускорение частоты пульса на 60-80% (в среднем на 6-7 уд за 10 с)- умеренное повышение систолического АД до 15-30% (15-30 мм рт.ст.)- умеренное снижение диастолического АД на 10-30% (5-15 мм рт.ст.), что предопределенно уменьшением общего периферического сопротивления в результате расширения сосудов периферического сосудистого русла для обеспечения работающих мышц необходимым количеством крови- значительное повышение пульсового АД - на 80-100% (которое косвенно отражает увеличение сердечного выброса, т.е. ударного объема и свидетельствует о его увеличении)- нормальный период процесса восстановления: при пробе Мартине у мужчин составляет до 2,5 минут, у женщин - до 3-х минут.

Нормотонический тип реакции считается благоприятным, так как свидетельствует об адекватном механизме приспособления организма к физической нагрузке. Увеличение минутного объема кровообращения (МОК) во время такой реакции происходит за счет оптимального и равномерного увеличения ЧСС и ударного объема сердца (УОС).

Для гипотонического (астенического) типа реакции характерно значительное увеличение пульса - более 120-150%- систолическое АД при этом незначительно повышается, либо не изменяется, либо даже понижается- диастолическое АД чаще не изменяется, или даже повышается- пульсовое АД чаще снижается, а если и повышается, то незначительно - всего на 12-25%- значительно замедляется период восстановления - более 5-10 мин.

Данный тип реакции считается неблагоприятным, поскольку обеспечение работающих мышц и органов кровью в данном варианте достигается только за счет увеличения ЧСС при незначительном изменении УОС, то есть сердце работает мало эффективно и с большими энергетическими затратами.

Такой тип реакции наблюдается чаще всего у нетренированных и мало тренированных лиц, при вегетососудистых дистониях по гипотоническому типу, после перенесенных заболеваний, у спортсменов на фоне переутомления и перенапряжения. Однако у детей и подростков данный тип реакции, при снижении диастолического АД при нормальной продолжительности периода восстановления, считается вариантом нормы.



Для гипертонического типа реакции характерным является: значительное ускорение пульса - более 100%- значительное повышение АД систолического до 180-200 мм рт.ст. и выше- небольшое повышение АД диастолического -до 90 и выше мм рт.ст., или тенденция к повышению- повышение пульсового АД (которое в данном случае предопределено повышенным сопротивлением кровотоку в результате спазма периферических сосудов, что свидетельствует о значительном напряжении в деятельности миокарда)- период восстановления существенно замедляется (более 5 минут).

Тип реакции считается неблагоприятным в связи с тем, что механизмы адаптации к нагрузке носят неудовлетворительный характер. При значительном увеличении систолического объема на фоне повышения общего периферического сопротивления в сосудистом русле сердце вынужденно работать с достаточно большим напряжением. Данный тип встречается при склонности к гипертоническим состояниям (в том числе при скрытых формах гипертонии), вегетососудистых дистониях по гипертоническому типу, начальных и симптоматических гипертензиях- атеросклерозе сосудов, при переутомлении и физическом перенапряжении у спортсменов. Склонность к гипертоническому типу реакции при выполнении интенсивных физических нагрузок может обусловить возникновение сосудистых «катастроф» (гипертонического криза, инфаркта, инсульта и тому подобное).

Следует также отметить, что некоторые авторы, как один из вариантов гипертонической реакции, выделяют гиперреактивный тип реакции, для которого, в отличие от гипертонического, характерно умеренное снижение диастолического артериального давления. При нормальном периоде восстановления его можно считать условно благоприятным. Тем не менее, данный тип реакции свидетельствует о повышении реактивности симпатичного отдела вегетативной нервной системы (симпатикотонии), что является одним из начальных признаков нарушения вегетативной регуляции сердечной деятельности и повышает риск возникновения патологических состояний во время выполнения интенсивных нагрузок, в частности, физического перенапряжения у спортсменов.

Для дистонического типа реакции характерно значительное ускорение пульса - более 100%- существенное повышение систолического АД (иногда выше 200 мм рт.ст.)- снижение диастолического АД до нуля («феномен бесконечного тона»), которое длится на протяжении более 2-х минут (длительность данного феномена в пределах 2 минут считается вариантом физиологической реакции)- замедление периода восстановления.

Такой тип реакции считается неблагоприятным и свидетельствует об избыточной лабильности системы кровообращения, что предопределенно резким нарушением регуляции сосудистого русла. Наблюдается при нарушениях со стороны вегетативной нервной системы, неврозах, после перенесенных инфекционных заболеваний, часто у подростков в пубертатном периоде, при переутомлении и физическом перенапряжении у спортсменов.



Для ступенчатого типа реакции характерно резкое увеличение пульса - более 100%- ступенчатое повышение систолического АД, то есть систолическое АД, измеренное непосредственно после нагрузки - на первой минуте -ниже чем на 2 или 3 минуте периода восстановления- замедленный период восстановления.

Этот тип реакции также считается неблагоприятным, потому что механизм адаптации к нагрузке неудовлетворителен. Он свидетельствует об ослабленной системе кровообращения, не способной адекватно и быстро обеспечивать перераспределение кровотока, необходимого для выполнения мышечной работы. Такая реакция наблюдается у лиц преклонного возраста, при заболеваниях сердечно-сосудистой системы, после перенесенных инфекционных заболеваний, при переутомлении, при низкой физической подготовке, а также недостаточной общей тренированности у спортсменов.

Гипотонический, гипертонический, дистонический и ступенчатый тип реакции считаются патологическими типами реакции сердечнососудистой системы на физическую нагрузку. Неудовлетворительным также считается нормотонический тип реакции, если восстановление пульса и АД происходит дольше 3-х минут.

В настоящее время на основании оценки результатов функциональных нагрузочных проб сердечно-сосудистой системы, вместо пяти типов реакции выделяют три типа реакции пульса и артериального давления (Карпман В.Л. и др., 1988, Земцовский Э В., 1995): физиологический адекватный, физиологический неадекватный и патологический. В этом случае для определения типа реакции помимо изменений ЧСС и АД учитываются показатели ЭКГ.

Физиологический адекватный тип, характеризуется адекватным увеличением ЧСС и систолического АД в ответ на нагрузочный тест и быстрым восстановлением значений после прекращения нагрузки. Нет изменений на ЭКГ и патологических аритмий. Такой тип реакции характерен для здоровых и хорошо подготовленных спортсменов.

Физиологический неадекватный тип, при выполнении нагрузки характеризуется преимущественно хронотропным ответом на нагрузку, неадекватным подъемом систолического АД и замедленным восстановлением пульса. На ЭКГ могут выявляться незначительные (диагностические) изменения и нарушения ритма (единичные экстрасистолы). Этот тип реакции присущ здоровым, но плохо подготовленным или перетренированным спортсменам.

Патологический или условно патологический тип характеризуется падением или неадекватным подъемом АД при выполнении нагрузки либо в период восстановления. Могут быть выраженные изменения на ЭКГ и клинически значимые изменения аритмии. При этом варианте реакции выделяют три подтипа в зависимости от изменений АД: гипотензивный - в случае недостаточного подъема или даже падения АД в процессе выполнения нагрузки- срочный гипертензивный - при появлении гипертензии в процессе выполнения нагрузки- отставленный гипертензивный - при подъеме АД в восстановительном периоде.

Оценить   качество   реакции сердечнососудистой системы на нагрузку можно также рассчитав показатель качества реакции (ПКР):
где РД1 - пульсовое давление до нагрузки- РД2 -пульсовое давление после нагрузки- Р1 - пульс до нагрузки- Р2 - пульс после нагрузки.

Оценка ПКР: 0,1-0,2 - нерациональная реакция- 0,3-0,4 - удовлетворительная реакция- 0,5-1,0 - хорошая реакция- >1,0 - нерациональная реакция.

Проба Руффье. В настоящее время эта проба широко применяется в спортивной медицине. Она, позволяет оценить функциональные резервы сердца. При проведении пробы учитываются только изменения пульса. У испытуемого, который находится в положении лежа на спине спустя 5 мин регистрируется пульс за 15 с (Р1). Затем в течение 45 с ему предлагается выполнить 30 приседаний. После этого пациент ложится и у него снова регистрируют пульс за первые 15 с (Р2), а потом - за последние 15 с (Р3) 1-й минуты восстановительного периода.
Далее рассчитывается индекс Руффье. Индекс Руффье =- 4(Р1 + Р2 + Р3) - 200 / 10

Оценка функциональных резервов сердца проводится по специальной таблице. Вариантом данного индекса является индекс Руффье-Диксона:

Результаты пробы оценивают при величине от 0 до 2,9 - как хороший- в пределах от 3 до 5,9 - как средний- в пределах от 6 до 8 - как ниже среднего- при значении индекса более 8 - как плохой.

Сакрут В.Н., Казаков В.Н.