Динамика ЧСС в покое и после специальной нагрузки у спортменов в избранной специализации

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«СЕВЕРНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Министерства здравоохранения Российской Федерации

Курсовая работа

Выполнил:

студентка 2 курса 2 группы

 факультета _____АФК____

  подпись________________

                                                                             Проверила: Соловьева П.В.,

                                                                             д.п.н., доцент

                                                                             подпись______________

                                                                             оценка_______________                                                           
                                                                                                       

Архангельск

2015

СОДЕРЖАНИЕ

Введение........................................................................ .....................................	3
Глава 1. Кровообращение человека.................................................................	5
1.1. Сердечный цикл ..............................................................................	5
1.2. Сердечные объемы крови................................................................	6
1.3. Частота сердечных сокращений (ЧСС)..........................................	8
1.4. Регуляция частоты сердечных сокращений..................................	10
Глава 2. Частота сердечных сокращений профессиональных футболистов..................................................................... ...................................	14
2.1. Факторы функциональной подготовленности футболистов	14
2.2. Реакция сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку........................................................................ .......................................	16
2.3. Физиологически спортивное сердце..............................................	19
2.4. Частота сердечных сокращений у футболистов............................	21
Заключение...................................................................... ....................................	25
Список литературы...................................................................... .......................	27

ВВЕДЕНИЕ

Физическая культура и спорт являются сложными многофункциональными явлениями жизни современного общества, которые выполняют ряд важных функций [9]. Они - органическая часть общечеловеческой культуры, ее особая самостоятельная область. Вместе с тем это специфический процесс и результат человеческой деятельности, средство и способ физического совершенствования личности. Физическая культура воздействует на жизненно важные стороны индивида, полученные в виде задатков, которые передаются генетически и развиваются в процессе жизни под влиянием воспитания, деятельности и окружающей среды.

В своей основе физическая культура имеет целесообразную двигательную деятельность в форме физических упражнений, позволяющих эффективно формировать необходимые умения и навыки, физические способности, оптимизировать состояние здоровья и работоспособность.

Результатом деятельности в физической культуре является физическая подготовленность и степень совершенства двигательных умений и навыков, высокий уровень развития жизненных сил, спортивные достижения, нравственное, эстетическое, интеллектуальное развитие [11].

Особое значение имеет физическая культура и спорт в профессионально-прикладной подготовке, с помощью которой развиваются физические качества и формируются двигательные навыки, значимые для определенной профессиональной деятельности [9].

На сегодняшний день в науке сложились определенные теоретико-методологические и методические предпосылки для разработки проблемы формирования функциональных резервных возможностей организма за счёт правильной организации учебного процесса, в том числе тренировочного.

Наибольшей эффективности в воспитании квалифицированных спортсменов сегодня можно достичь исключительно с использованием научно обоснованной современной технологии комплексной подготовки квалифицированных спортсменов. Основа повышения спортивной результативности любого спортсмена - тренировочный процесс, базирующийся на общей теории спорта и теории и методике избранного вида спорта.

Некогда Л.П. Матвеев (1965) заявил, что биологический процесс нельзя противопоставлять педагогическому - они едины как по форме, так и по содержанию. Первый из них отображает комплекс адаптационных перестроек в организме спортсмена в ответ на тренировочную нагрузку, второй - раскрывает сущность самой системы тренировки. В 1976 году Н.Н. Яковлев утверждал, что тренировка - процесс адаптационный, а об управлении тренировочным процессом сказал: «Чтобы успешно управлять, надо знать механизмы». Но механизмы управления тренировочным процессом могут быть основаны только на знании законов функционирования человеческого организма [10].

Для учителя физической культуры, тренеров-преподавателей, инструкторов ЛФК, реабилитологов важно знать и правильно понимать то, как целенаправленно воздействовать на организм человека для повышения его здоровья. Их задачей является овладение современными теоретическими и практическими знаниями для достижения положительных, максимальных результатов в физической культуре и спорте, для воспитания здорового подрастающего поколения.

Целью данной работы является изучение кровообращения у человека без физической нагрузки и у профессиональных спортменов-футболистов, т. е. основных гемодинамических величин в покое и после физических нагрузок в целом и частоту сердечных сокращений в частности.

ГЛАВА 1. КРОВООБРАЩЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА

Кровообращение обеспечивает все процессы метаболизма в организме человека и поэтому является компонентом различных функциональных систем, определяющих гомеостаз. Основой кровообращения является сердечная деятельность, где сердце - центральное звено сердечно-сосудистой системы [1].

Сердце представляет собой полый мышечный орган, совершающий ритмические сокращения, благодаря которым происходит процесс кровообращения в организме. Сердце - автономное, автоматическое устройство. Однако его работа корректируется многочисленными прямыми и обратными связями, поступающими от различных органов и систем организма. Сердце связано с центральной нервной системой, которая оказывает на его работу регулирующее воздействие [11].

1.1. Сердечный цикл

Сердце человека работает непрерывно в течение всей жизни. В нем постоянно наблюдаются ритмичные последовательные сокращения (систола) и расслабления (диастола) предсердий и желудочков. Это обеспечивает постоянную циркуляцию крови в организме.

Однотипная последовательность систолы и диастолы камер сердца называется сердечным циклом. Учитывая, что частота сердечных сокращений составляет в среднем 60 - 80 в минуту, на один сердечный цикл приходится 0,8 - 1,0 с.

Для четкого представления о работе сердца необходимо последовательно рассмотреть отдельные его фазы.

Первая фаза называется систолой предсердий и диастолой желудочков. При сокращении предсердий открываются трехстворчатый и двустворчатый клапаны, и кровь нагнетается в желудочки, находящиеся в расслабленном состоянии. Эта фаза занимает около 0,1 с.

Вторая фаза - систола желудочков и диастола предсердий. В этот период миокард желудочков сокращается, что приводит к значительному повышению давления в полости желудочков. Под его воздействием захлопываются трехстворчатый и двустворчатый клапаны. В дальнейшем открываются полулунные клапаны, кровь из левого желудочка выталкивается в аорту, а из правого - в легочный ствол. В это время предсердия вступают в фазу диастолы: расслабляются и начинают заполняться кровью. Продолжительность фазы - 0,3 с.

Третья фаза - общая диастола. После изгнания крови из желудочков миокард расслабляется, полулунные клапаны аорты и легочного ствола закрываются, в предсердия поступает кровь: в левое - из легочных вен, в правое - из верхней и нижней полых вен. Возникает общая для миокарда всех камер сердца пауза - диастола. В это время кровь наполняет не только предсердия, но и желудочки: под действием силы тяжести крови открываются предсердно-желудочковые клапаны и она перемещается из предсердий в желудочки. Затем весь цикл повторяется. Продолжительность фазы общей диастолы 0,4-0,6 с. [2].

1.2. Сердечные объемы крови

Наиболее часто используется термин минутный объем крови (МОК) - (количество крови в литрах, которое накачивается каждым желудочком за минуту) является исключительно важной переменной величиной сердечно-сосудистой системы, которая постоянно регулируется таким образом, чтобы сердечно-сосудистая система могла удовлетворить транспортные потреб­ности организма в конкретный момент времени [6]. Для этой же цели используется менее точный термин «сердечный выброс», или более кратко - минутный выброс (МВ). MВ является самым надежным критерием эффективности деятельности сердца. Количество крови, выбрасываемое левым желудочком в аорту за одно сокращение, называют «ударным объемом», или «систолическим объемом» (систолический выброс, СВ). Правый желудочек выбрасывает такое же количество крови в легочную артерию, как и левый - в аорту. Малейшие отклонения от этого соответствия привели бы к нарушению кровообращения, поскольку большой и малый круг кровообращения не отделены друг от друга.

Минутный выброс в состоянии покоя колеблется в пределах 4 - 6 л (чаще называют цифры 5 - 5,5 л); он прямо зависит от массы тела. При большой физической нагрузке он может возрастать до 25 - 30 л/мин, у спортсменов - до 35 -  40 л/мин, т.е. увеличивается в 5 - 7 раз [12].

Увеличенный минутный объем обеспе­чивает участвующие в интенсивной физической нагрузке скелетные мышцы дополни­тельным количеством питательных веществ, которые необходимы для поддержания ускоренного метаболизма. Для того чтобы понять реакцию сердечно-сосудистой си­стемы не только на физические усилия, но и на все физиологические и патологические нагрузки, мы должны понять, что определяет и регулирует минутный объем сердца.

Минутный выброс определяется количеством крови, выбрасываемым из каж­дого желудочка при каждом сокращении (ударный объем, УО), и количеством сердеч­ных сокращений в минуту (частота сердечных сокращений, ЧСС). Математически это выражается следующим образом:

МО = ЧСС х УО

Объем	=	Число сокращений	x	Объем
Минута	Минута	Сокращение

Из данной зависимости вытекает, что все факторы, влияющие на минутный объем сердца, должны воздействовать путем изменения или частоты сердечных сокращений, или ударного объема [6].

1.3. Частота сердечных сокращений (ЧСС)

ЧСС или пульс - волна колебаний, распространяемая по эластичным стенкам артерий в результате гидродинамического  удара  порции крови, выбрасываемой в аорту под большим давлением при сокращении левого желудочка. Частота пульса соответствует частоте сокращений сердца и зависит от многих факторов, включая: возраст, пол, положение тела, условия окружающей среды. Она выше в вертикальном положении по сравнению с горизонтальном, уменьшается с возрастом. ЧСС покоя лежа - 60 ударов в минуту; стоя - 65. По сравнению с положением лежа, в положении сидя, ЧСС увеличивается на 10%, стоя на 20 – 30%. В среднем ЧСС составляет около 65 в минуту, однако наблюдается ее значительны колебания. У женщин этот показатель на 7 – 8 выше. Также частота пульса подвержена суточным колебаниям: в покое (утром, лежа, натощак) оказывается ниже на 2 – 7 из-за увеличения мощности каждого сокращения, в течение 3 часов после приема пищи – возрастает, особенно, если пища богата белками, что связано с поступлением крови к органам брюшной полости. Температура окружающей среды оказывает влияние на ЧСС, которая увеличивается в линейной зависимости от эффективной температуры. Урежение частоты пульса увеличивает абсолютное время паузы для отдыха сердца и для протекания процессов восстановления в сердечной мышце [11].

По характеру изменения ЧСС можно выделить две формы работы: лёгкая, неутомительная работа - с достижением стационарного состояния - и тяжёлая, вызывающая утомление работа (рис. 1).

Рис. 1. Изменение частоты сердечных сокращений у лиц со средней работоспособностью при лёгкой и тяжёлой динамической работе постоянной интенсивности

Даже после завершения работы ЧСС изменяется в зависимости от имевшего место напряжения. После лёгкой работы ЧСС возвращается к первоначальному уровню в течение 3-5 мин; после тяжёлой работы период восстановления значительно дольше - при чрезвычайно тяжёлых нагрузках он достигает нескольких часов.

При тяжёлой работе кровоток и обмен веществ в работающей мышце увеличивается более чем в 20 раз. Степень изменений показателей кардио- и гемодинамики при мышечной деятельности зависит от её мощности и физической подготовленности (адаптированности) организма (табл. 1).

У лиц, тренированных к физическим нагрузкам, происходит гипертрофия миокарда, увеличивается плотность капилляров и сократительные характеристики миокарда.

·                   Плотность капилляров на единицу площади в тренированном сердце существенно увеличивается. Коронарный кровоток и обменные процессы возрастают в соответствии с работой сердца.

Таблица 1

Изменения физиологических показателей при динамической работе

 разной мощности у людей, не занимающихся спортом (верхняя строка)

 и у тренированных спортсменов (нижняя строка)

Характер работы	Легкая	Средняя	Субмаксимальная	Максимальная
Мощность работы, Вт	<50	50-100	100-150	150-250
100-150	150-200	200-350	350-500 и>
ЧСС, уд./мин	120-140	140-160	160-170	170-190
90-120	120-140	140-180	180-210
Систолический объём крови, л/мин	80-100	100-120	120-130	130-150
80-100	100-140	140-170	170-200
Минутный объём крови, л/мин	10-12	12-15	15-20	20-25
8-10	10-15	15-30	30-40
Среднее АД, мм рт.ст.	85-95	95-100	100-130	130-150
85-95	95-100	100-150	150-170
Потребление кислорода, л/мин	1,0-1,5	1,5-2,0	2,0-2,5	2,5-3,0
0,8-1,0	1,0-2,5	2,5-4,5	4,5-6,5
Лактат крови, мг в 100 мл	20-30	30-40	40-60	60-100
10-20	20-50	50-150	150-300

·                   Сократимость миокарда (максимальная скорость прироста давления и фракции выброса) заметно повышается у спортсменов благодаря положительному инотропному действию симпатических нервов.

·                   При физической нагрузке сердечный выброс увеличивается вследствие повышения ЧСС и ударного объёма, причём изменения этих величин сугубо индивидуальны. У здоровых молодых людей (за исключением высокотренированных спортсменов) сердечный выброс редко превышает 25 л/мин. [15].

1.4. Регуляция частоты сердечных сокращений

Частота сердечных сокращений  является динамически меняющимся показателем, который отражает способность организма реагировать на разные воздействующие факторы. ЧСС меняется при изменении положения тела, в процессе выполнения повседневных действий (умывание, одевание, прием пищи, ходьба и т.д.), при выполнении физической нагрузки и в процессе спортивной тренировки. Поэтому в организме постоянно происходит регуляция ЧСС в зависимости от предъявляемых требований к организму в конкретной ситуации (рис. 2).

Рис. 2. Схема регуляции частоты сердечных сокращений

Центральная нервная система воздействует на сердечную деятельность посредством вегетативной нервной системы, состоящей из симпатического и парасимпатического отделов.

Возбуждение симпатического нерва оказывает ускоряющее и усиливающее действие на сердце: повышается возбудимость миокарда, ускоряется проведение возбуждения по миокарду, растет частота возбуждения и сила сокращения миокарда. В результате растет ЧСС и повышается сократимость миокарда. Активность симпатического отдела нервной системы повышается в стрессовых ситуациях, при физической нагрузке, при эмоциональном напряжении, а также в жизнеопасных эпизодах, когда возникает необходимость в быстрой реакции организма на возникшую ситуацию. Реакция организма в таких случаях выраженная и продолжается до нормализации ситуации.

Возбуждение парасимпатического отдела нервной системы по своему действию на миокард противоположно: частота возбуждения снижается, скорость проведения импульса по миокарду замедляется, сила сокращения миокарда снижается и ЧСС уменьшается. Подъем активности парасимпатического отдела нервной системы может быть по времени коротким и продолжительным. Под влиянием многолетних занятий спортом происходит повышение активности парасимпатического отдела нервной системы в покое, в результате чего ЧСС у спортсмена снижается, развивается брадикардия.

Гормональная регуляция ЧСС происходит под влиянием желез внутренней секреции. Повышение активности желез внутренней секреции проявляется в повышении секреции гормонов и повышении их активности. Прямое повышающее воздействие на частоту сердечных сокращений оказывают гормоны надпочечников (адреналин, норадреналин) и щитовидной железы (тироксин). Другие железы внутренней секреции (гипофиз, паращитовидная железа и др.) оказывают опосредованное воздействие на ЧСС, воздействуя на активность надпочечников и щитовидной железы.

Существенно влияет на ЧСС интракардиальная рефлекторная регуляция. Внутрисердечные рецепторы, реагирующие на изменение химического состава крови, на изменение давления в полостях сердца и на изменения объема полостей сердца, вызывают рефлекторные реакции, ведущие к нормализации ситуации. Так, повышение внутрижелудочкового давления оказывает воздействие на барорецепторы, что приводит к повышению сократимости миокарда желудочков и повышению ЧСС, ведущих к выравниванию давления в полости желудочков.

Частота сердечных сокращений, измеренная во время выполнения физической нагрузки, является результатом взаимодействия центральной и вегетативной (симпатической и парасимпатической) нервной системы, а также гуморальной и интракардиальной регуляции сердечной деятельности [8].

ГЛАВА 2. ЧАСТОТА СЕРДЕЧНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

 ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ ФУТБОЛИСТОВ

2.1. Факторы функциональной подготовленности футболистов

Современный футбол - это игра, требующая высокий двигательный активности игроков и большой интенсивности мышечной работы динамического характера. Современный футбол отличается неравномерностью физических нагрузок, аритмичным чередованием работы и отдыха [13].

Отличительными особенностями современного футбола являются возросшая интенсивность игры и жесткая атлетическая борьба по всему полю. Эти особенности являются следствием не только рационализации техники и тактики, но, прежде всего более высокого уровня физической работоспособности футболистов [14].

Футбол относится к видам спорта, в которых большая часть деятельности игроков производится в виде беговой нагрузки, характеризующейся разными скоростями ее выполнения. Бег футболиста складывается из различных форм перемещений (пробежек, ускорений, рывков с изменением направления). Начинается он нередко из разных исходных положений, ритм и темп сильно меняются

Важнейшие двигательные формы, применяемые футболистами во время игры, - это действия с мячом. Именно они определяют специфику данного вида спорта и отличают его от других. Как известно, к основным двигательным формам с мячом в футболе относятся удары, остановки, ведение, обводка, вбрасывание мяча из-за боковой линии, техника игры вратаря. Основу групповой и командной игры составляют передачи мяча. Они определяют темп игры, быстроту атакующих и оборонительных комбинаций. От характера передач зависит стиль игры команды. Самым существенным элементом игры являются удары по воротам.

Деятельность футболистов носит преимущественно динамический характер, где периоды значительной работы чередуются с периодами относительного расслабления. Интенсивность работы во время игры колеблется от умеренной до максимальной. Все это, в свою очередь, предъявляет повышенные требования к разносторонней физической подготовленности футболистов.

Эффективное участие в игре зависит - в самом общем смысле - от психофизиологического статуса игрока, определяющей его индивидуальные особенности, а также от высокой работоспособности, которая позволяет переносить интенсивные соревновательные и тренировочные нагрузки. Специалисты физиологии, биохимии, а также спортивной медицины, анализируя такие зависимости, пришли к выводу, что к числу основных показателей, характеризующих интенсивность нагрузки в футболе, следует отнести, прежде всего, уровень расхода энергии игроком в процессе самой игры. Интенсивность метаболических превращений выражается при этом в калориях либо в количестве потребляемого кислорода [13].

Структурной особенностью двигательной активности в футболе является выполнение обширного арсенала заранее выработанных технических приемов (двигательных навыков), выбор и реализация которых определяется оперативным анализом игровой ситуации. Эти двигательные навыки связаны с приемом и передачей мяча, выполнением штрафных ударов, ударов по воротам и других операций.

Основным элементом игры является технический прием - результат психофизиологических процессов. В современном футболе непрерывно возрастают требования к выполнению спортсменами игровых действий и успешного выполнения технических приемов.

В структуре двигательной активности большую роль играют действия и без мяча, обусловленные оперативным прогнозированием изменений игровой ситуации (выход на «свободное» место в предполагаемую точку падения мяча и др.) [14].

Изменчивый характер нагрузок в футболе вынуждает организм игрока вводить в действие анаэробный (бескислородный) энергетический потенциал. Это часто приводит к повышению уровня молочной кислоты в крови, который может достичь очень высоких значений - 120-150 мг %. При максимальных нагрузках количество молочной кислоты в крови и в мышцах возрастает на 30- 50%, а такие нагрузки в течение 90 мин игры составляют около 10%.

Столь высокие величины энергозатрат футболистов во время игры возможны при увеличении работы сердечно-сосудистой системы организма в 8-12 раз по сравнению с ее деятельностью в состоянии покоя [13].

2.2. Реакция сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку

Основные изменения деятельности сосудистой системы при продолжительной физической нагрузке происходят в сосудах работающих мышц. Местное образование вазоактивных метаболитов значительно расширяет резистивные сосуды. Калий является одним из сосудорасширяющих веществ, выделяемых сокращающейся мышцей. Другими факторами, влияющими на этот процесс, может быть выработка аденозина и снижение уровня рН. Локальное накопление метаболитов вызывает расслабление конечных артериол. В результате кровоснабжение в мышце может увеличиться в 15-20 раз по сравнению с уровнем кровотока в мышце в состоянии покоя. Расширение прекапиллярных сосудов работающих мышц вазодилататорами происходит сразу после начала выполнения физических упражнений. Уменьшение общего периферического сопротивления позволяет сердцу прокачивать больше крови с меньшей нагрузкой для сердца и с большей эффективностью.

В состоянии покоя только небольшой процент всех капилляров наполняется кровью и вовлекается в работу ССС, тогда как в активно сокращающейся мышце все или почти все капилляры наполнены движущейся кровью (капиллярное выравнивание). Поверхность, на которой происходит газообмен, водообмен и обмен растворенных в воде веществ, увеличивается во много раз. Сокращающаяся мышца активно извлекает О₂ из протекающей через нее крови и, таким образом, увеличивает разницу в содержании кислорода в артериальной и венозной крови. Высвобождению О₂ из крови способствует сдвиг в кривой диссоциации оксигемоглобина во время выполнения упражнений. При физической нагрузке высокая концентрация СО₂ и образование молочной кислоты снижают уровень рН. Это уменьшение рН плюс увеличение температуры в сокращающейся мышце производит сдвиг вправо в кривой диссоциации оксигемоглобина. Поэтому при любом заданном парциальном давлении кислорода в эритроцитах гемоглобином удерживается меньше кислорода и, следовательно, больше кислорода попадает в ткани.

Вследствие увеличения активности симпатической нервной системы и ослабления парасимпатического торможения синоатриального узла, которые продолжаются в течении всего периода выполнения физических упражнений, возникает устойчивая тахикардия. При умеренной постоянной сердечной нагрузке ЧСС достигает определенного уровня и остается таковой в продолжение всего периода выполнения упражнений. Однако при увеличении сердечной нагрузки частота сердечных сокращений тоже будет соответственно возрастать, пока не достигнет своего плато - около 180 уд/мин при выполнении интенсивных упражнений. В отличие от значительного возрастания частоты сердечных сокращений, увеличение объема систолического выброса составляет лишь от 10 до 35%; большие значения достигаются сердцем тренированных людей. Таким образом, увеличение сердечного выброса, наблюдаемое при физической нагрузке, связано, главным образом, с увеличением частоты сердечных сокращений.

Если для выполнения физических упражнений задействована большая часть мускулатуры тела, уменьшение общего сопротивления сосудов может быть значительным. Тем не менее артериальное давление начинает повышаться с началом выполнения физических упражнений, и его дальнейшее повышение приблизительно соответствует увеличению интенсивности физической нагрузки.

Деятельность симпатической нервной системы вызывает сужение сосудов в работающих скелетных мышцах и тогда, когда в выполнение физических упражнений вовлекаются дополнительные мышцы. Более того, уровень норадреналина в крови значительно повышается во время выполнения упражнений и большая его часть освобождается из окончаний симпатических нервов работающих мышцах.

При выполнении физических упражнений среднее АД повышается в результате увеличения сердечного выброса. Сужение сосудов, не занятых в упражнении мышц, помогает поддерживать нормальное АД для обеспечения нормального кровотока в работающих тканях. Систолическое давление обычно возрастает больше, чем диастолическое, что вызывает повышение пульсового давления. Возрастание пульсового давления относят прежде всего за счет увеличения систолического объема и, в меньшей степени, за счет более быстрого выброса крови из левого желудочка при меньшем периферическом оттоке во время фазы быстрого изгнания крови из желудочка.

При интенсивном выполнении физических упражнений, приводящем к наступлению сильной усталости, компенсаторные механизмы начинают отказывать. ЧСС достигает максимального уровня - около 180 уд/мин, систолический объем достигает своего плато и затем зачастую уменьшается, вызывая падение кровяного давления. Организм также обезвоживается. Симпатические сосудосуживающие влияния на сосуды кожи преобладают над влиянием вазодилататоров, вызывая гемодинамический эффект в виде небольшого увеличения объема циркулирующей крови. Однако сужение сосудов кожи также уменьшает потерю тепла. Во время физических упражнений температура тела обычно повышается, и при интенсивной нагрузке, вследствие сужения сосудов кожи. Уменьшение расхода тепла может привести к очень высокой температуре тела с соответствующим ощущением острого дискомфорта. Уровень рН тканей и крови понижается в результате увеличения выработки молочной кислоты и СО₂. Снижение уровня рН является, возможно, ключевым фактором, определяющим максимальный предел физической нагрузки, больше которого данный человек выдержать не может из-за боли в мышцах, субъективного чувства усталости и невозможности или отсутствия силы воли продолжать физические упражнения [3].

2.3. Физиологически спортивное сердце

Понятие «спортивное сердце» впервые ввел в литературу немецкий ученый Henschen в 1899 г. Под этим понятием он подразумевал увеличенное в размерах сердце спортсмена и расценивал это явление как патологическое. Термин «спортивное сердце» сохранился и используется в настоящее время.

Продолжение изучения термина Г.Ф. Ланга, который рассматривал этот феномен двояко: 1) как сердце более работоспособное (в смысле способности удовлетворять в результате систематической тренировки более высоким требованиям, предъявляемым ему при усиленной и длительной физической работе) или 2) как сердце патологически измененное, с пониженной работоспособностью в результате чрезмерных напряжений спортивного характера.

Правильное и рациональное использование физических упражнений вызывает положительные сдвиги в отношении морфологии и функции ССС у спортсменов. Высокое функциональное состояние физиологического спортивного сердца следует расценивать как проявление долговременной адаптационной реакции, обеспечивающей осуществление ранее недоступной по своей интенсивности физической работы. Сердце спортсмена обладает уникальными особенностями приспосабливаться к интенсивной мышечной деятельности [7]. Характерными для спортивного сердца являются сочетание максимально экономного функционирования в покое и возможность достижения высокой, предельной функции при физической нагрузке [5].

У спортсменов с высоким уровнем тренированности наблюдаются значительное замедление ЧСС, отчетливо пониженное АД, в среднем на 20 мм рт. ст., небольшое увеличение сердца как результат умеренной гипертрофии и умеренной тоногенной дилатации, хотя помимо этих признаков, характерных для физиологического спортивного сердца, есть еще ряд особенностей основных показателей гемодинамики.

Наиболее постоянным или обязательным признаком высокого функционального состояния сердца спортсмена является брадикардия в покое. У спортсменов ЧСС меньше, чем у лиц, не занимающихся спортом. Резко выраженная брадикардия (ниже 40 уд/мин), которая вызывает сомнения в отношении ее физиологического происхождения, встречается чаще у высококвалифицированных спортсменов, причем среди мужчин чаще, чем среди женщин. Брадикардия встречается чаще у спортсменов, тренирующих качество выносливости.

Вопрос трактовки увеличенных размеров сердца всегда вызывал пристальный интерес исследователей. В настоящее время считается, что для физиологического спортивного сердца характерна лишь небольшая гипертрофия миокарда, сочетающаяся с тоногенной дилатацией полостей сердца, что обеспечивает высокий уровень функции спортивного сердца за счет увеличения остаточного объема крови и увеличенного ударного объема [7].

Рабочая гипертрофия физиологического спортивного сердца сравнительно невелика, причем увеличение сердца у спортсменов происходит в большей степени за счет увеличения его длинника, так как обусловлено гипертрофией и дилатацией не желудочков целиком, а преимущественно путями оттока как из левого, так и из правого желудочков. В то же время крупный советский терапевт В.Ф. Зеленин расценивал увеличение сердца как адаптацию и обратил внимание на то, что увеличение размеров сердца спортсменов происходит главным образом за счет дилатации его полостей [4]. В любом случае физиологическая гипертрофия миокарда у спортсменов сопровождается адекватным развитием капиллярной сети, высоким коронарным резервом.

Таким образом, выявленные при обследовании у спортсменов характерные признаки спортивного сердца свидетельствуют о приспособительном характере данных изменений в зависимости от характера и специфики вида спортивной деятельности [7].

2.4. Частота сердечных сокращений у футболистов

В спортивной практике частота сердечных сокращений часто используется как критерий оценки интенсивности нагрузки. Существует линейная зависимость между ЧСС и тренировочной интенсивностью.

Для того чтобы тренировка на выносливость была максимально полезной, она должна выполняться с интенсивностью, при которой задействуется вся кислородно-транспортная система, то есть в так называемой аэробно-анаэробной зоне. При данной интенсивности не происходит накопления молочной кислоты.

Часто тренировки на выносливость (аэробные тренировки) выполняются спортсменами при пульсе около 180 ударов в минуту. Для многих спортсменов этот пульс значительно превышает аэробно-анаэробную транзитную зону. Границы аэробно-анаэробной транзитной зоны сильно варьируются у разных  людей, но ориентировочно эта зона находится между 140 и 180 уд/мин. [16]

В покое каждому человеку свойственна определенная ЧСС, значения которой при ежедневных измерениях по утрам колеблются в довольно узких пределах.

Такая стабильность ЧСС говорит о соответствии потребностей организма и производительности сердечно-сосудистой системы. У здорового взрослого человека ЧСС в состоянии покоя находится в пределах от 60 до 90 уд/мин, такая ЧСС покоя называется нормокардией.

Повышение ЧСС свыше 90 уд/мин указывает на развитие тахикардии. В покое тахикардия отмечается у детей в возрасте до 12 лет. У взрослых людей тахикардия в покое является признаком патологии, в основе которой могут лежать болезни сердца, органов дыхания, перегрузка, лихорадка, повышение активности щитовидной железы и т.д.

Брадикардией называется уменьшение ЧСС менее 60 уд/мин. Брадикардия свойственна спортсменам, особенно тренирующимся в видах спорта на развитие выносливости, а также лицам, которые занимаются тяжелым физическим трудом. Брадикардия у юных спортсменов требует пристального внимания, поскольку продолжительность занятий спортом у них недостаточна для развития физиологической брадикардии [8].

Регистрация ЧСС в играх футболистов показала, что ее величина зависит не только от их квалификации, но и игрового амплуа. При этом было выявлено, что ее значения колеблются в довольно широких пределах: от 130 до 200 уд/мин.

Важным фактором, определяющим характер игры футболистов разного игрового амплуа, является распределение ЧСС по времени в разных пульсовых зонах.

У полузащитников от 40 до 50% времени игры ЧСС находится в пульсовой зоне 160-170 уд/мин (у перворазрядников) и 170-180 уд/мин (у футболистов команд мастеров).

Все это говорит о том, что футболисты разного игрового амплуа выполняют во время игры разную по характеру работу: полузащитники работают в относительно стационарном режиме, требующем развития, в большей степени, общей выносливости, а крайние защитники и крайние нападающие - скоростной выносливости.

У вратаря в игре средняя величина ЧСС достигает значений, зафиксированных у полевых игроков. Учитывая тот факт, что двигательная деятельность вратаря не столь высока по сравнению с полевыми игроками, то довольно высокий пульс (ЧСС в среднем равно за игру 158 уд/мин) можно объяснить влиянием эмоционального напряжения.

Вместе с тем, показатель ЧСС находится на несколько большем уровне у нападающих и полузащитников, что вероятно взаимосвязано с лучшим показателем физической работоспособности и аэробной производительности у представителей этих игровых амплуа [14].

Нападающие чаще других игроков работают в зоне активности с ЧСС свыше 180 уд/мин (до 40% от общего времени игры); для футболистов средней линии более характерна игровая деятельность в режиме 160-180 уд/мин (74% от общего времени игры). Наименее напряженна в этом плане игра защитников (в особенности «свободного»).

Пульсовая стоимость игры футболистов за время двух таймов по 45 мин составляет 14500 - 16000 сердечных сокращений. При этом зоны мощности, в которых приходится работать футболистам во время игры, весьма широки (табл. 2). Кроме того, большие нагрузки, переносимые игроками во время футбольного матча, усиливают работу системы кровообращения.

         Таблица 2.

Время игры футболистов на разных пульсовых режимах

 (по данным А.А.Кириллова)

Значение ЧСС (уд/мин)	Время игры (в % к 90 мин)
до 130	0-0,2
130-150	6,5-21,0
150-165	16,5-33,0
165-180	31,0-61,0
180-200	10,0-40,0

Биологические показатели сердечной деятельности характеризуют, во-первых, «внутреннюю» нагрузку игры; во-вторых, информативно отражают уровень физической работоспособности футболистов. В качестве критерия используют ЧСС.

Динамика ЧСС, зависящая от объема и интенсивности двигательных перемещений, активности в единоборствах, а также уровня физической работоспособности игроков, приведена на рис. 3.

Рис. 3. Динамика частоты сердечных сокращений у футболистов в ходе игры (по Грукаленко А.Н.)

Анализ представленного на рисунке графика показал значительную вариативность нагрузки в игре и, следовательно, на участие всех механизмов энергообеспечения в поддержании необходимой мощности в течение всего матча.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Регулярные мышечные тренировки ведут к увеличению размеров сердца, получившее название «спортивное сердце». Степень перестройки организма в процессе тренировки обусловлена характером, объемом и интенсивностью нагрузки.

Данные электрокардиографии  и фазовой структуры сердечного цикла, указывают на выраженные изменения биохимизма миокарда и его сократительной способности. Размеры сердца непосредственно после игры уменьшаются, что отражает повышение сократительной способности миокарда, а в восстановительном периоде постепенно увеличиваются.

У футболистов толщина задней стенки левого желудочка сердца (что является прямым показателем его гипертрофии) меньше, чем у спортсменов, тренирующихся на выносливость. Величина полости левого желудочка в диастоле у футболистов несколько больше, чем у представителей циклических видов спорта и у лиц, не занимающихся спортом.

Система кровообращения - одна из важнейших вегетативных систем организма. При нагрузках на мышцы кровоснабжение определяет обеспечение интенсивно сокращающихся мышц кислородом. При мышечной работе именно сердечно - сосудистая система выступает основным звеном кислородного обеспечения организма.

О деятельности системы  кровообращения судят по величине частоты сердечных сокращений как в покое, так и после физических нагрузок. Этот показатель во многом отражает степень усиления деятельности ССС, его определение весьма просто, а иногда единственно возможное, при этом он весьма информативен.

ЧСС находится в прямой зависимости от физической нормы футболиста и интенсивности выполняемых упражнений. У тренированных футболистов, как и у остальных спортсменов, в состоянии покоя наблюдается брадикардия, которая нередко сочетается с синусовой аритмией. Наличие синусовой аритмии у спортсменов свидетельствует о способности сердца быстро адаптироваться к изменяющимся условиям деятельности.

Деятельность футболиста в тренировках протекает при показателе ЧСС от 120 до 180 уд/мин (редко превышает 200уд/мин). В соревнованиях двигательная деятельность футболиста в основном протекает на фоне ЧСС равной 140-180 уд/мин. Однако амплитуда ЧСС в соревнованиях меньше, чем в тренировочных занятиях.

Регистрация ЧСС в играх у футболистов показала ,что ее величина зависит от как от их квалификации, так и от их игрового амплуа. При этом было выявлено, что ее значения колеблются в довольно широких пределах: от 130 до 200 уд/мин.

Всё это говорит о том, что футболисты различного игрового амплуа выполняют во время игры разную по характеру работу: полузащитники работают в относительно стационарном режиме, требующем развития в большей степени, общей выносливости, а крайние защитники и нападающие – скоростной выносливости. Все это требует индивидуализации тренировочного процесса не только в плане технико-тактической, но и физической подготовки.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1.    Агаджанян Н.Л., Тель Л.З., Циркин В.И., Чеснокова С.А. Физиология человека. - М.: Медицинская книга, Н. Новгород: Издательство НГМА, 2003. - 528 с.

2.    Анатомия и физиология человека: учеб. для студ. учреждений сред. проф. образования / И. В. Гайворонский, Г. И. Ничипорук, А. И. Гайворонский. - 6-е изд., перераб. и доп. - М. : Издательский центр «Академия», 2011. - 496 с.

3.    Атлас по физиологии. В двух томах. Том2: учеб. пособие / А.Г. Камкин, И.С. Киселева. - 2012. - 448 с.

4.    Зеленин В.Ф. Сердце и спорт // В.Ф. Зеленин. Теория и практика физической культуры. – 1928. – № 1. – С. 13-16.

5.    Карпман В.Л., Любина Б.Г. / Динамика кровообращения у спортсменов. М.: Физкультура и спорт, 1982. 135 с.

6.    Морман Д., Хеллер Л. Физиология сердечно-сосудистой системы. - СПб: Издательство «Питер», 2000. - 256 с.

7.    Особенности физиологического ремоделирования спортивного сердца / А.В. Смоленский, А.В. Михайлова, Ю.А. Борисова, З.Б. Белоцерковский, Г.Б. Любина, А.Ю. Татаринова // Лечебная физкультура и спортивная медицина. 2012. №6. С. 9-14.

8.    Регуляция и определяющие факторы частоты сердечных сокращений в покое у спортсменов. / А.П. Ландырь, Е.Е. Ачкасов // Лечебная физкультура и спортивная медицина. 2012. №6. С. 47-51.

9.    Соловьёв Г.М. Физическая культура в образовательном процессе вуза: Учебное пособие. Ставрополь: Изд-во СГУ, 2003 г.-243с.

10.                       Теоретические и методические основы современной технологии подготовки квалифицированных спортсменов / Павлов С.Е., Павлова Т.Н., Давыдов А.П., Павлов А.С., Петров А.А. // Фундаментальные исследования. 2014. №8-3. С. 722-727.

11.                       Физическая культура студента: Учебник / Под ред. В.И. Ильинича. М.: Гардарики, 2000. - 448 с.

12.                       Физиология человека: Учебник / Под ред. В.М. Смирнова. -  М.: Медицина, 2002. - 608 с: ил. (Учеб. лит. Для студентов мед. вузов).

13.                       Футбол: Учебник для институтов физической культуры. Под ред. Полишкиса М.С., Выжгина В.А. - М.: Физкультура, образование и наука, 1999. - 254 с.

14.                       Шамардин А.А. Комплексная функциональная подготовка юных футболистов. Монография. - Саратов: «Научная Книга», 2008. - 239 с.

15.                       Экология человека: учебник для вузов / под ред. Григорьева А.И. 2008. - 240 с.

16.                       Янсен Петер. ЧСС, лактат и тренировки на выносливость : Пер. с англ. - Мурманск: Издательство «Тулома», 2006. - 160 с.