Спортивная гипотония

Спортивная гипотония, т. е. понижение кровяного давления, до последнего времени считалась одним из наиболее постоянных критериев тренированности. Но современные способы исследования опровергли эти упрощенные представления. Оказалось, что спортивная гипотония не обязательный спутник спортивного совершенствования. Более того, вопреки распространенному мнению, у спортсменов высокого класса бегунов-стайеров, лыжников, пловцов наблюдается тенденция к некоторому повышению артериального давления. Любопытно также, что в зависимости от специфики спортивной деятельности возможны неодинаковые изменения артериального давления в различных частях тела. Так, если основные упражнения выполняются мышцами рук и плечевого пояса, то артериальное давление оказывается более высоким в артериях голени. Если основная нагрузка приходится на мышцы ног, то давление, как правило, выше в плечевой артерии (В. В. Васильева, 1971, 1974; В. М. Волков, В. П. Шукаев, 1974, 1978). Таким образом, в последние годы установлены сложные и далеко не однозначное изменения артериального давления в связи со спецификой спортивной деятельности.

 

Современные методы исследования позволили внести ясность в дискуссионные представления о гипертрофии сердечной мышцы, о размерах сердца, значении остаточного объема крови, частоты сердечных сокращений в усилении кровообращения. Например, сообщается, что только при условии умеренной гипертрофии миокарда можно говорить о положительном влиянии спортивной деятельности на сердце. В этом случае значительно расширяется сеть подъездных путей — кровеносных сосудов, обеспечивающих снабжение сердечной мышцы и источниками энергии, кислородом и удаление продуктов распада.

Тренировка в видах спорта, развивающих преимущественно выносливость и характеризующихся высоким суммарным кислородным запросом, вызывает наибольшее увеличение объема сердца. Напротив, спортивное совершенствование в таких видах спорта, как гимнастика, тяжелая атлетика, прыжки в воду, не приводит к существенному изменению объема сердца. Установлена также зависимость объема сердца от спортивной квалификации тренирующихся на выносливость. У спортсменов более высокой квалификации наблюдаются и более высокие величины абсолютного и относительного объемов сердца. Эти данные позволили сделать вывод о том, что величина объема сердца является своего рода мерой функционального резерва сердечнососудистой системы спортсмена. Причем этот резерв изменяется в связи с ростом тренированности. Нескольких месяцев систематической тренировки достаточно для существенного повышения объема сердца. Напротив, при снижении тренированности отмечается уменьшение этого показателя сердца. Таким образом, был найден еще один важный показатель тренированности.

Известно, что между сердечнососудистой и дыхательной системами существует тесная взаимосвязь. Это, например, нашло отражение в представлениях о кардио респираторной системе как функциональном объединении двух важных систем организма, ответственных за снабжение организма кислородом. У спортсменов это проявляется в тесной взаимосвязи между величиной объема сердца и аэробной производительностью. В последние годы четко установлено, что между максимальным потреблением кислорода и абсолютным объемом сердца существует высокая корреляционная зависимость.

Для оценки «содружественной» деятельности дыхательной и сердечнососудистой систем нередко используют такой показатель, как кислородный пульс, представляющий собой частное от деления величины потребления кислорода на частоту сердечных сокращений. Оказалось, что между этим показателем, и величиной объема сердца, а также физической работоспособностью существует тесная взаимосвязь. Так, у группы спортсменов с умеренно увеличенным объемом сердца максимальный кислородный пульс составляет в среднем 18,6 мл, а у спортсменов с выраженным увеличением объема — 28 мл (В. Л. Карпман). Эти данные позволили предположить, что спортсмены, характеризующиеся высокой аэробной производительностью, отличаются более эффективной и экономичной деятельностью сердца.

Знания особенностей спортивного сердца крайне необходимы. Здесь можно полностью согласиться с высказыванием проф. Э. Штрауценберга из ГДР о том, что даже сегодня не все врачи полностью преодолели представление о том, что спортивное сердце несет в себе «зародыш патологического». Сейчас уже ясно, что патологическое спортивное сердце является следствием чрезмерных физических нагрузок, которые превышают функциональные возможности спортсмена в данный момент. При этом может развиться острая сердечная недостаточность. Любопытное предположение сделал проф. А. Г. Дембо. По его мнению, именно по этой причине умер 2000 лет назад легендарный греческий воин Фейдипия, пробежавший свыше 40 км до Афин, чтобы сообщить о победе под Марафоном.

Известно, что для суждения о предельной мощности сердца важно выяснить соотношение частоты и силы сокращений, так как ударный объем вместе с сердечным ритмом определяет величину основного параметра кровообращения — минутного объема крови  увеличение которого в ряде случаев является определяющим условием спортивной деятельности.

Не так давно был вскрыт один из основных механизмов усиления ударного объема крови при мышечных нагрузках. Оказалось, что увеличение сердечного выброса при физической работе происходит преимущественно благодаря более полному опорожнению желудочков сердца, т. е. за счет резидуального объема. Долгое время считали, что наиболее эффективным является усиление деятельности сердца путем повышения силы сокращений, а не частоты. Но и здесь новые методы исследования позволили внести ясность. Установлено, что увеличение ударного объема происходит не параллельно возрастанию мышечной нагрузки.

Вот некоторые результаты экспериментальных исследований. Оказалось, что при умеренной нагрузке (до 100—200 кгм/мин) частота сердцебиений и ударный объем увеличиваются относительно равномерно. Если нагрузка возрастает (до 1000—2000 кгм/мин), то увеличение минутного объема сердца происходит преимущественно благодаря учащению сердечной деятельности, так как систолический объем при частоте пульса 130— 150 уд/мин и более практически не повышается. При дальнейшем увеличении мощности работы частота пульса возрастает, а ударный объем снижается. Это нередко приводит к уменьшению минутного объема крови.

Эти данные представляют немаловажный интерес не только для теории. Они могут быть использованы в спортивной практике, при регламентации величины тренировочной нагрузки и дифференцированного совершенствования отдельных качеств спортсмена. Например, для развития аэробных возможностей рекомендуют применять нагрузки, при которых частота сердцебиений составляет 130—150 ударов в 1 мин. В этом случае ударный и минутный объемы сердца высоки, что важно для успешного удовлетворения кислородного запроса организма.

Для совершенствования анаэробных возможностей рекомендуют использовать более интенсивные нагрузки, которые сопровождаются частотой пульса, равной 180— 200 ударов в 1 мин. При этом систолический и минутный объем крови, как правило, снижаются. Возникает кислородная недостаточность, предъявляются высокие требования к механизмам анаэробного обеспечения мышечной деятельности.

В настоящее время частота пульса нередко используется для управления процессом спортивного совершенствования. В процессе занятий тренер, получив информацию о сердечном ритме спортсмена, может сопоставить ее с частотой сердечных сокращений, запрограммированной ранее, и в случае несовпадения дать команду спортсмену ослабить или усилить темп работы. Словом, тренер получает возможность управлять поведением спортсменов на беговой дорожке, борцовском ковре, на лыжне.

В научных лабораториях апробируются сумматоры пульса, которые позволяют регистрировать сердечный ритм в течение суток, а следовательно, дают сведения о напряженности занятий, эффективности восстановительных процессов.

Тренировка с учетом частоты сердечных сокращений завоевывает все большее признание в циклических видах спорта на выносливость. Программирование тренировочных нагрузок, оптимизация двигательного режима по пульсу с помощью электронного тренажера кардио лидера получили теоретическое и экспериментальное обоснование в исследованиях В. М. Зациорского (1969, 1975).

Для управления тренировкой спортсмена предлагается также использовать данные интенсивности энергообразования. С этой целью рекомендуют учитывать отношения рабочего уровня потребления кислорода к максимальной аэробной производительности. Точками отсчета интенсивности энергообразования могут служить порог анаэробного обмена и критическая мощность работы. Исходя из этого, подбираются такие тренировочные воздействия, которые вызывают направленные изменения аэробного и анаэробного обмена (Е. А. Шировец, В. П. Кубаткин, 1975).

Для рационального управления тренировочным процессом необходима достаточно полная и своевременная информация о физической работоспособности спортсмена, характере адаптации к различным нагрузкам. В последние годы разрабатываются и используются различные тесты: функциональные пробы, отдельные параметры для оценки подготовленности спортсменов. Проф. В. Л. Карпман обращает внимание на один из слабо изученных аспектов адаптации сердечнососудистой системы — ее инертность. Рассматривается скрытый период усиления сердечной деятельности, этап стартовой реакции периода врабатывания, фаза стабилизации, указывается на связь этих периодов с тренированностью спортсменов. Сообщаются любопытные факты о различном характере адаптации сердечнососудистой и дыхательной систем при одинаковой по мощности нагрузке, но различающейся порядком выполнения упражнений. Эти данные важны для обоснования различных функциональных тестов, используемых в спортивной практике.

В настоящее время для оценки работоспособности широко применяют функциональную пробу. Суть ее состоит в определении мощности физической нагрузки (на велоэргометре), которая необходима для повышения частоты сердцебиений до 170 ударов в 1 мин. Доказано, что подобная частота пульса характеризует собой начало зоны оптимального функционирования кардио респираторной системы при нагрузке.

В работах ряда ученых уточняются условия и способы использования этого теста, определяется характер изменений в зависимости от возраста, спортивной специализации, квалификации, выявляется взаимосвязь с другими показателями работоспособности (В. Л. Карпман).

Определенный интерес представляют результаты многолетних врачебных наблюдений за спортсменами (А. Г. Дембо, 1968, 1976; Н. Д. Граевская, 1975, и др.). Они позволили выявить индивидуальные особенности адаптации, развития тренированности, дифференцировать критерии спортивной формы.

Известно, что проблема гиподинамии, т. е. пониженной двигательной активности, представляет особый интерес для космонавтики (продолжительные полеты в ограниченных по площади космических кораблях, в условиях невесомости). «Стыковка» этой проблемы со спортом может дать значительный эффект. Это основывается на том, что глубокое изучение тренированности возможно посредством исследования состояния де тренированности. В интересных исследованиях проф. Л. А. Иоффе приводятся результаты влияния на спортсменов длительного ограничения двигательной активности (10- и 40-суточный постельный режим). Оказалось, что детренирующие воздействия приводят к существенным изменениям в организме: в покое увеличивается частота сердцебиений, минутный объем крови, резко ухудшается адаптация к мышечной нагрузке, снижается работоспособность. Словом, в результате столь продолжительного «отдыха» ухудшаются функциональные возможности сердечнососудистой и дыхательной систем. Эти и другие наблюдения опровергают былинные сказания о том, что Илья Муромец перед свершением своих подвигов «тридцать лет и три года… на печи сиднем сидел».

Важно не только обладать большими функциональными возможностями. Необходимо уметь рационально ими распорядиться. Ведь при неправильной эксплуатации можно достаточно быстро исчерпать даже самое богатое месторождение.

Поэтому предлагаются различного рода показатели, которые могли бы характеризовать эффективность превращения энергии в механическую работу. С этой целью предлагается, например, «величина критической мощности» (Н. И. Волков, 1973, 1974), а также ««кислородная стоимость реальных спортивных движений» (А. Б. Гандельсман, 1973, 1974). Словом, ученые пытаются определить эффективность, своего рода коэффициент полезного действия, технического мастерства спортсменов. Последнее крайне важно для практики. Ибо как нельзя построить надежного сооружения на непрочном фундаменте, так нельзя достичь значительной работоспособности на базе плохой спортивной техники. Спортсмена, плохо владеющего техникой движений, можно сравнить с неисправным двигателем автомашины, расходующим топливо сверх установленной нормы.

Действительно, многочисленные исследования убедительно свидетельствуют о большой экономичности, эффективности движений спортсменов высокого класса. Так, при изучении электрической активности мышц оказалось, что опытные бегуны характеризуются меньшей амплитудой биотоков и меньшей  продолжительностью периодов напряжения мышц ног в беговом цикле. Наоборот, время расслабления у них выше, чем у менее опытных спортсменов. Большее напряжение мышц заставляет организм расходовать энергию менее продуктивно.

Проф. А. Б. Гандельсман получил интересные данные о зависимости энергообмена от ряда регулируемых внутренних и внешних режимов двигательной деятельности спортсменов. Так, при наблюдении за боксерами установлено, что увеличение концентрации усилий при нанесении прямых ударов приводит к энергетической экономизации, а уменьшение концентрации усилий — к повышению потребления кислорода.

Оригинальная система «Миофон» переводит биотоки с работающих мышц на звуковые сигналы, что позволяет создать своеобразную мелодию любого движения. Когда спортсмен, выполняя движения, допускает техническую ошибку, немедленно нарушается мелодия. Использование этой системы в целях контроля за техникой бега легкоатлетов позволяет улучшить не только технику движения, но и спортивный результат.

Об огромной роли технического мастерства в оптимизации энергетического обмена при активной мышечной работе свидетельствуют и мировые рекорды. Многие выдающиеся спортсмены повышают из года в год свои достижения при относительно неизменном уровне максимального потребления кислорода.