Аннотация

Работа посвящена влиянию тренировочных нагрузок на динамику сердечно-сосудистой системы спортсменов. Различие нагрузок по объему, длительности, интенсивности и специфичности отражено в динамике эхокардиографических показателей. Из представленного материала в оценке реакции сердечно-сосудистой системы на предельную нагрузку большое значение имеет исходные эхокардиографические показатели и их динамика. После выполнения нагрузки у хорошо тренированных спортсменов основные эхокардиографические показатели к 15-й минуте восстановления приближаются к своим исходным величинам, а к 30-й минуте ряд показателей приобретает даже несколько меньшие, чем исходные, значения. Эту реакцию следует расценивать как адекватную на предельную нагрузку, вызывающую значительное напряжение адаптации.

Ключевые слова: физиология, эхокардиография, сердце, напряжение, левый желудочек.

Изучение динамики сердечно-сосудистой системы при различных физических нагрузках было начато значительно раньше изучения особенностей эхокардиограмм спортсменов. К сожалению, морфологические и функциональные изменения сердца у спортсменов с помощью современных клинико-физиологических методов практически не исследовались. В отечественной литературе лишь в одной работе [1] изложены предварительные результаты обследования спортсменов в процессе значительных физических нагрузок. В этой связи целью настоящего исследования явилось выявление физиологических механизмов и закономерностей морфофункциональных изменений левого желудочка сердца (ЛЖ) у спортсменов при различных режимах тренировок, максимальных нагрузках, а также после соревнований. Для решения поставленной задачи нами использовалась методика эхокардиографии, которая позволяла регистрировать некоторые функции миокарда и его структурные параметры.

МЕТОДЫ

Оценка линейных размеров и объемных показателей сердца, состояние клапанного аппарата проводилась методом ЭхоКГ на аппарате «Acuson-Sequoia». Измерение толщины стенок и размеров полостей проводили в М-режиме. Определяли размер левого желудочка (ЛЖ), массу миокарда ЛЖ и индекс ММЛЖ, то есть ее отношение к площади. Вычислялись также индекс сферичности (отношение поперечного размера ЛЖ к его длине) и индекс относительной толщины стенки ЛЖ (отношение двойной толщины задней стенки в диастолу к конечному диастолическому размеру ЛЖ). Кроме того, измерялись ударный объем крови, время циркулярного укорочения волокон миокарда как критерий его сократительной функции.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Мы предполагали, что различие нагрузок по объему, длительности, интенсивности и специфичности будет отражено в динамике эхокардиографических показателей. С целью проверки наших предположений были проведены следующие наблюдения. Двенадцати спортсменам-лыжникам в возрасте 17-21 года (квалификация 1-разряд, КМС и МС, стаж занятий спортом - 5-7 лет) в подготовительном периоде тренировки (9 мес.) предлагалось выполнять нагрузку на велоэргометре ступенчато возрастающей мощности до отказа. Спортсмены выполняли разную по длительности работу 10-15 минут, при этом максимальная мощность нагрузки колебалась в пределах 1950^2550 кгм/мин. Нагрузка на килограмм веса тела спортсмена колебалась в пределах 205^250 кгм, артериальное давление достигало 180^220 мм рт. ст. Следовательно, выполненная данными спортсменами нагрузка по объективным данным может считаться предельной.

Регистрация эхокардиографических показателей производилась до начала работы и на 10, 15 и 30 минутах восстановительного периода. Более ранняя регистрация эхокар-диографических показателей после предельных нагрузок, на наш взгляд, нецелесообразна, т.к. значительное расширение легких, вызванное большим увеличением легочной вентиляции при выполнении предельных нагрузок, затрудняет регистрацию эхокардио-граммы, этот факт был подтвержден нами в специальном эксперименте, в котором делались попытки регистрировать эхокардиограмму у спортсменов при работе с предельными нагрузками сразу после окончания работы, на 2, 3, 4 и 5 минутах. При таких условиях эксперимента в большом проценте случаев даже на 5 минуте регистрируются эхокардио-граммы плохого качества, вызывающие затруднения при обработке. Статическая обработка полученных результатов в виде средних показателей представлена в таблице 1.

Таблица 1

Динамика показателей сердечно-сосудистой системы спортсменов-лыжников по данным эхокардиографии в восстановительном периоде после выполнения нагрузки на велоэргометре

Реакция на предельную нагрузку проявляется в незначительном уменьшении величины ФВ к 30-й минуте восстановления. Указанные изменения ФВ могут свидетельствовать об ухудшении функционального состояния сердечной мышцы. В то же время наличие на 10-й минуте восстановления больших, чем в исходном состоянии, величин скорости сокращения и расслабления миокарда свидетельствует о том, что отмеченное ухудшение функционального состояния сердца не было очень значительным. Это подтверждается практически восстановлением (к 15-й минуте) величин УО до исходных. Об этом свидетельствует и достаточно быстро протекающее восстановление всех показателей к 30 минуте восстановительного периода. Корреляционный анализ полученных данных позволил отметить наибольшую выраженность связей между исходными величинами эхокардиографических показателей и их изменение на 15 минуте восстановления: УО ЛЖ (г=0,761), скорость циркулярного укорочения волокон миокарда левого желудочка (ЛЖ) (г=0,747); фракция выброса левого желудочка (ЛЖ) (г=0,713), скорость диастоличе-ского потока через митральный клапан. Также из таблицы видно, что значения величин эхокардиографических показателей на 10 минуте восстановления также говорят о более тесной корреляции с величиной показателей на 15 минуте восстановления: УО (ЛЖ) (г=0,73), скорость циркулярного укорочения волокон миокарда левого желудочка, мс^-1 (г=0,7б), ФВ (г=0,7); КДО с КСО (г=0,71), ММЛЖ (г=0,72). Лишь единичные корреляции отмечаются между исходными эхокардиографическими показателями и их величинами на 10-ой минуте восстановления, а также между показателями 10-ой и 30-ой минуте восстановления. Анализ результатов данного исследования позволил выделить 4 фактора, составляющих 71,55% общей дисперсии выборки.

Как видно из представленного материала, в оценке реакции сердечно-сосудистой системы на предельную нагрузку большое значение имеет оценка исходных эхокардио-графических показателей и их динамика в основном на 15-й минуте восстановления. После выполнения нагрузки до отказа у хорошо тренированных спортсменов основные эхо-кардиографические показатели к 15-й минуте восстановления приближаются к своим исходным величинам, а к 30-й минуте ряд показателей приобретает даже несколько меньшие, чем исходные, значения: УВ, ФВ, КДО, КСО. По-видимому, описанную реакцию следует расценивать как адекватную на предельную нагрузку, вызывающую значительное напряжение адаптации. Возможно, увеличение массы миокарда ЛЖ способствует нарушению диастолической функции, в связи, с чем нарушается систола предсердий. Повышение давления в полости ЛП может провоцировать, с одной стороны, увеличение размеров ЛП и с другой - наджелудочковые нарушения ритма, в том числе и фибрилляцию предсердий. У спортсменов с остро развившимися нарушениями внутрисердечной гемодинамики, которые имеют место в тренировочном процессе, компенсаторные адаптивные механизмы включиться не успевают, что приводит к прогрессирующему истощению имеющихся функциональных резервов сердца. Но своевременно проведенное исследование позволяет полностью или частично восстановить функцию сердца. В противном случае происходит перетренированность или перенапряжение сердца. У спортсменов с двухразовыми тренировками по мере прогрессирования сердца происходит изменение архитектоники миокарда, которое в своем развитии проходит стадию адаптивного ремоделирования с последующим нарушением геометрии ЛЖ и развитием неадаптивного ремоделирования. Таким образом, развитие неадаптивного ремоделирования ЛЖ можно считать осложнением сердечно-сосудистой системы, которое ведет к развитию миокардиальной дисфункции, проявляющей себя клинически появлением признаков сердечной недостаточности [2,3]. С одной стороны такая перестройка архитектоники ЛЖ позволяет сердцу довольно долго поддерживать приемлемые показатели гемодинамики, но, с другой стороны, это, же препятствует быстрой нормализации функции сердечнососудистой системы коррекции учебно-тренировочного процесса, так как требуется длительная перестройка архитектоники. Левый желудочек, приспособленный к функционированию в условиях повышенной нагрузки (неадаптивное ремоделирование) не вполне эффективен. Следовательно, при выполнении спортсменами умеренных физических нагрузок и наличии при этом возможности регистрировать эхокардиограмму в ближайшие 5-й минут восстановления, целесообразно проводить исследования на этом этапе восстановительного периода. Результаты эхокардиографических исследований, полученные на этом этапе восстановления, наиболее информативны для оценки адаптации ССС спортсмена к нагрузке и восстановления после ее завершения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты наших исследований позволят считать, что основными показателями, дающими возможность оценить выраженность реакции сердца на выполненную физическую нагрузку, являются изменения передне-заднего размера левого желудочка в систоле и диастоле (соответственно, конечно-систолического и конечно-диастолического объема левого желудочка), ударного выброса, фракции выброса, минутного объема, скорости циркуляторного укорочения волокон миокарда левого желудочка. Причем, чем большее напряжение адаптационных механизмов вызвала нагрузка, тем более значительно в периоде восстановления (5-15 минуты) будут уменьшены фракция выброса, степень и скорость циркуляторного укорочения волокон миокарда ЛЖ и увеличены минутный объем, конечно-диастолический объем и конечно-систолический объем левого желудочка по сравнению с исходными данными. Значительное напряжение адаптационных процессов может сопровождаться (на 5-15 минутах восстановления) отсутствием увеличения или даже уменьшением ударного выброса. Основным дифференциальным признаком степени напряжения адаптации следует считать величину конечно-диастолического объема левого желудочка. При адекватной реакции на нагрузку эта величина в начале восстановления меньше исходной. Увеличенный КДОЛЖ в начале восстановления (в сравнении с исходными данными) свидетельствует о напряжении адаптационных механизмов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Солодков, А.С. Морфофункциональные особенности ремоделирования сердца у спортсменов / А.С. Солодков, А.Х. Талибов // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. - 2007. - № 10 (32). - С. 80-86.
2. Талибов, А.Х. Некоторые физиологические показатели внутрисердечной гемодинамики ветеранов спорта по данным эхокардиографии в зависимости от двигательной активности / А.Х. Талибов // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. - 2011. - № 10 (80). - С. 178-181.
3. Талибов, А.Х. Особенности эхокардиографических показателей в зависимости от квалификации спортсменов / А.Х. Талибов // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. - 2012. - № 6 (88). - С. 178-181.