Размеры и масса сердца в результате занятий физическими упражнениями

Содержание

Занятия физическими упражнениями оказывают значительное влияние на размеры и массу сердца. Регулярные аэробные нагрузки способствуют увеличению объема камер сердца, особенно левого желудочка, что в свою очередь улучшает его насосную функцию и позволяет более эффективно перекачивать кровь. Это приводит к адаптации сердечно-сосудистой системы, что отражается на улучшении выносливости и общей работоспособности организма.

Кроме того, тренировки могут увеличить массу сердечной мышцы, так как сердце, как и любые другие мышцы, адаптируется к увеличенным нагрузкам. Это явление означает, что у спортсменов сердце, как правило, больше и сильнее, что позволяет им справляться с физической активностью более эффективно. Однако важно помнить, что чрезмерные нагрузки без должного контроля могут привести к негативным изменениям в сердечно-сосудистой системе.

ФИЗИОЛОГИЯ СЕРДЦА И ИЗМЕНЕНИЯ СЕРДЕЧНОГО РИТМА ПРИ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Таджибаева Д. Р., Сулаймонова Д. Р

В данном материале проведено исследование, посвященное анализу анатомии сердца. Кроме того, обсуждаются изменения в ритме сердечных сокращений у человека при физических нагрузках.

PHYSIOLOGY OF THE HEART AND CHANGES IN THE HEART RHYTHM AT PHYSICAL LOAD

This article has done work aimed at justifying the structure of the heart . The topic of changes in a person’s heartbeat during physical exertion is also raised.

Текст научной работы на тему «ФИЗИОЛОГИЯ СЕРДЦА И ИЗМЕНЕНИЯ СЕРДЕЧНОГО РИТМА ПРИ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ»

Д.Р. Таджибаева, помощник на кафедре биофизики, биохимии и информационных технологий

Ферганский филиал Ташкентская медицинская Академия

Сулаймонова Д.Р. студентка 1-го курса, группа 1 по педиатрии Ферганского филиала Ташкентской медицинской академии

ФИЗИОЛОГИЯ СЕРДЦА И ИЗМЕНЕНИЯ РИТМА СЕРДЦА

ПРИ ФИЗИЧЕСКИХ УСИЛИЯХ

Аннотация: В данной статье проделана работа, направленная на обоснование строение сердца. Также затронута тема об изменениях сердцебиения человека при физической нагрузке.

Ключевые слова: Сердце, кровь, ритм работы сердца, физическая нагрузка.

Assistant Department of Biophysics, Biochemistry and Information

Technology Ferghana branch of the Tashkent Medical Academy Sulaymonova D.R. 1st course, 1-group pediatrics Ferghana branch of the Tashkent Medical Academy

ФИЗИОЛОГИЯ СЕРДЦА И ИЗМЕНЕНИЯ СЕРДЕЧНОГО РИТМА ПРИ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ

Annotation: This article has done work aimed at justifying the structure of the heart. The topic of changes in a person’s heartbeat during physical exertion is also raised.

Keywords: Heart, blood, rhythm of the heart, physical activity.

Сердце (лат. cor) является центральным органом системы кровообращения, осуществляющее ритмичное движение крови в малых и крупных кровеносных системах. Сердце представляет собой насос,

состоящий из четырех камер: двух верхних камер (предсердий) и двух нижних камер (желудочков). Он питается от электрической системы, которая производит импульсы в регулярном ритме. Эти импульсы поддерживают сердцебиение и кровь поступает в легкие и тело. В произведение Ибн Сины «Канон врачебной науки» о сердце говориться так: « Что касается сердца, то оно создано из твердого мяса».

На сегодняшний день данная фраза обозначает, что сердце является мышечным органом, находящимся в передней части грудной клетки. Основная его часть расположена слева. Ширина сердца у взрослого человека составляет 12-15 см, а длина — 14-16 см. Вес сердца у взрослого человека составляет примерно 250-300 г [2].

Структура стены. Стенка сердца состоит из трех слоев: внутреннего эндокарда, среднего миокарда и наружного эпикарда. Сердце также окружено снаружи перикардом.

Эндокард — это относительно тонкий слой сердца. Он состоит из эндотелия и субэндотелиального слоя, который состоит из соединительной ткани, которая выступает в качестве опоры для него. Под этими слоями лежит эластичный мышечный слой, состоящий из эластичных волокон и гладких мышечных волокон.

Самый толстый слой сердца — это миокард, состоящий из сердечной мышцы. Клетки сердечной мышцы называются кардиомиоцитами. Они расположены последовательно, чтобы сформировать волокно сердечной мышцы. В миокарде различают типичные и атипичные мышечные волокна. Типичные мышечные волокна сокращаются, а атипичные мышечные волокна проводят импульсы.

Мышечные волокна соединены между собой промежуточными пластинами. Промежуточные пластины действуют как трофические и импульсные проводники.

Система проводимости сердца. В стенках предсердий и желудочков находится особая проводящая система сердца, которая отвечает за передачу нервных сигналов от сердечных нервов к миокарду. Эта система состоит из синусово-предсердного узла, также известного как узел Киса-Флека, предсердечного узла, его ножек и разветвлений проводящих волокон. Система проводимости включает атипичные мышечные волокна, которые генерируют электрические импульсы и передают их в типичные мышечные волокна.

Функция: сердечная мышца, как и другие мышцы, обладает возбудимостью, проницаемостью и сократимостью. Тем не менее, сердце также характеризуется автоматизацией. Возбудимость — это возникновение биохимических и биофизических изменений в ткани в результате импульсов (потенциалов действия).

Проводимость — это распределение потенциала действия, генерируемого в одной ячейке в другую. Мы уже рассмотрели проводящую систему сердца. Сокращение — это реакция на потенциал действия, генерируемый в сердечной мышце. Процесс сокращения конечностей импульсами, которые происходят без внешних воздействий,

называется автоматизацией. Мы часто слышим, что сердце не использует кровь в камерах сердца. Однако кровь, которая поступает в аорту, является первой, которая снабжает кровью коронарные артерии. Сердце снабжается кровью по 1 паре коронарных артерий.

Количество сокращений сердца за 1 мин называют частотойсердечных сокращений(ЧСС). В среднем этот показатель составляет 60 — 90 в минуту. За один цикл сердце выталкивает 70—100 мл крови из левого желудочка в аорту и столько же из правого желудочка в легочный ствол.

Редкий пульс сердца, который составляет менее 60 ударов в минуту, именуется брадикардией. В условиях значительных физических усилий и психоэмоционального стресса частота сердечных сокращений возрастает и достигает 90—120 и более ударов в минуту. Этот ускоренный ритм работы сердца называют тахикардией[1].

У хорошо подготовленных спортсменов обычно учащается сердцебиение с периодическими паузами в нормальном ритме. Оценка обычно не требуется, если нет других симптомов, таких как головокружение или обморок (обморок), или если в семье есть проблемы с сердцем[3].

Нерегулярное сердцебиение меняет количество крови, которая течет в легкие и другие части тела. Количество крови, которое накачивает сердце, может быть уменьшено, если сердце качает слишком медленно или слишком быстро.

Такие изменения, как мерцательная аритмия, которые начинаются в верхних отделах сердца, могут быть серьезными, поскольку они повышают риск образования тромбов в вашем сердце. Это, в свою очередь, может увеличить риск инсульта или сгустка крови в легких (тромбоэмболия легочной артерии). Людям, у которых есть сердечные заболевания, сердечная недостаточность или сердечный приступ в анамнезе, следует больше беспокоиться о любых изменениях их обычного сердечного ритма или частоты сердечных сокращений.

Физические упражнения являются важной частью здорового образа жизни, и большинству людей с нарушениями сердечного ритма не следует избегать физических упражнений из-за их состояния. Есть только несколько генетических типов аритмий, для которых упражнения не рекомендуется, и они очень редки.

1. Гайворонский И. В., Ничипорук Г. И., Гайворонский А. И. Учебное пособие по анатомии и физиологии человека, Москва, 2011 г.

2. Сапин М.Р., Никитюк Д.Б., Швецов Э.В.. Атлас нормальной анатомии человека.4-е издание. М.:МЕДпресс-информ.2009.-632с.:ил.

,)%2C%20may%20cause%20iIтegular%20heartbeats. Ст. Изменение в сердцебиении 2019 г.

Спорт и сердце

Под влиянием существенных физических нагрузок скелетные мышцы человека меняются, становятся массивней, и сердце как мышечный орган тоже изменяется, потому что с большей скоростью должно давать больший объём крови, обеспечивая всем клеткам адекватное питание и газообмен. Профессиональный и серьёзный любительский спорт с огромными регулярными нагрузками оказывают особенно выраженное влияние на сердечно-сосудистую систему.

Как сердце реагирует на спортивные нагрузки

При максимальной спортивной нагрузке сердце сокращается более двухсот раз, перекачивая более 30 литров крови в минуту. Стараясь облегчить колоссальную кардиальную работу, организм эффективнее распределяет кровь, снижая сопротивление сосудистых стенок, расширяя сосуды скелетных мышц и раскрывая дополнительные — коллатеральные сосуды, до того находившиеся в спавшемся состоянии. Тем не менее, даже при таком значимом компенсаторном уменьшении притока крови сердце работает на грани запредельных возможностей.

В результате нагрузок сердце претерпевает изменения в своей структуре — происходит ремоделирование, необходимое для поддержания функционирования всех органов при высоких нагрузках. Морфологические и биологические изменения влияют на электрофизиологические процессы миокарда, обеспечивая возникновение электрического импульса, отвечающего за сокращение и расслабление сердечных камер. У 40% профессиональных спортсменов ЭКГ, отображающая электрофизиологические аспекты сердца, отличается от нормальной кардиограммы по высоте и глубине зубцов.

С течением времени, но до того пройдёт никак не меньше двух-трёх лет регулярных спортивных занятий, сердце приспособится к постоянным чрезмерным для обычного организма нагрузкам, чтобы скелетные мышцы были способны развить силу, недоступную нетренированному человеку.

«Правильное» сердца спортсмена

Сердце спортсмена так и обозначают как «спортивное». Различают адаптированное к высоким нагрузкам сердце, адекватно обеспечивающее работу организма, и сформированное избыточными для миокарда нагрузками патологическое спортивное сердце. Происходит увеличение толщины стенки — массы миокарда, увеличиваются полости желудочков и предсердий, но происходит это по-разному.

Физиологическое или «правильное» спортивное сердце само лучше питается за счёт расширения собственной коронарной сети капилляров и повышенного образования новых сосудов. Большая толщина стенок позволяет эффективно и усиленно сокращать их и расслаблять, вследствие высокой эластичности и значимых запасов энергии в кардиомиоците — клетке миокарда. Полости предсердий и желудочков увеличиваются для принятия с последующим выбросом большего объёма крови во время спортивной нагрузки.

Разные виды спорта меняют конфигурацию сердца по-своему, всё зависит от того, в каком темпе двигается спортсмен. У всех спортсменов увеличена толщина миокарда желудочков, но при всех динамичных и «беговых» видах спорта, в том числе велосипедном и плавании, растёт объём внутренней полости желудочков. Желудочки равномерно крупные — толстые стенки соответствуют большому внутреннему объёму, что необходимо для увеличенного и усиленного выброса крови.

При занятиях «стоячими» видами спорта, такими как борьба и тяжёлая атлетика, артериальное давление значительно возрастает. При этом, даже при нормальных размерах полости желудочка, его стенка становится утолщённой, что приводит к визуальному восприятию желудочка как неравномерно увеличенного: стенка выглядит толстой, а внутренняя полость оказывается малой.

При гребных видах спорта идёт чередование динамичной и статичной нагрузки, поэтому и изменения миокарда средние между двумя основными вариантами. Отражаются на конфигурации правильного спортивного сердца и расовые особенности, максимальная выраженность конфигурации отмечается у спортсменов негроидной расы, поэтому они самые быстрые и выносливые.

В покое правильное сердце спортсмена работает в экономном режиме с малым числом сокращений — 40–60 в минуту, потребность его в кислороде снижается, фаза расслабления (диастола) превышает фазу сокращения (систола), скорость кровотока падает — артериальное давление снижено. Такой своеобразный анабиоз сердечной мышцы, целью которого является полноценный отдых, чтобы в решающую минуту всю себя отдать на беспрецедентную по интенсивности работу.

Патологическое спортивное сердце

В США ведут специальный регистр, где каждый третий день отмечают смерть спортсмена, и преимущественно гибнут футболисты — своеобразный американский футбол «густо замешан» на регби. У нас такого учёта нет, но все случаи гибели широко освещаются прессой, российские спортсмены явно погибают много реже. Причиной их смерти становится, как правило, патологическое спортивное сердце, которое формируют бессистемные запредельные нагрузки, допинг, тренировки на фоне банальных инфекций и, конечно, генетические особенности.

Масса и толщина стенок сердца в этой ситуации тоже больше нормы, но из-за отставания роста коронарных капилляров от увеличения непосредственно миокарда его питание нарушается. Мышца менее эластична, поэтому страдает сократительная способность и, следовательно, невозможно максимальное расслабление в покое. Растёт объём не только желудочков, выбрасывающих кровь, а и принимающих кровь предсердий. Объём сердца увеличен, но гораздо больше, чем надо бы — больше 1200 кубических сантиметров.

Сердце также может сокращаться реже, что приводит к брадикардии. В некоторых случаях она может быть выраженной, например, менее 40 ударов в минуту, особенно в ночное время, что создает риск серьезного кислородного голодания мозга. У спортсменов с нормальным «спортивным» сердцем замедленное сердцебиение часто не вызывает дискомфорта, но если брадикардия сопровождается клиническими признаками, это уже свидетельствует не о нормальной адаптации к высоким нагрузкам, а о патологическом состоянии. Пониженное артериальное давление ниже 100/60 мм рт.ст. в таком контексте также не является обычной адаптацией, а представляет собой ответ организма на нездоровые изменения.

Такие разные гипертрофии

Проявления здорового спортивного сердца и патологического схожи, но здоровая сердечная гиперфункция прерывиста, характеризуется снижением в период вне тренировки и соревнований, тогда как патологическая гиперфункция постоянна и со временем становится необратимой. Патологическое сердце всегда находится в работе, потому что всегда должно преодолевать свою скрытую слабость. Всё это обозначают как нарушение приспособления сердца к нагрузкам — дезадаптация, что может привести к внезапной смерти.

Спортсмен не ощущает перехода от физиологического спортивного сердца к патологическому, он просто становится менее работоспособным, легко устаёт и почти не восстанавливается при отдыхе, возможны приступы головокружения во время тренировок. В процессе обследования выявляют утолщение сердечной мышцы при недостаточности её расслабления в фазу диастолы, это уже свидетельствует о болезни — начальной бессимптомной кардиомиопатии.

Страдает не только сократительная функция, но и образование электрического потенциала для реализации сокращений — нарушается ритмичность. Нарушения сердечного ритма проявляются несвоевременными ударами, неправильным пульсом или просто потерей сознания. При отдыхе от тренировок нарушения ритма проходят, но изменения сердечной мышцы остаются. Постепенно сердечная мышца замещается рубцами, превращая желудочки сердца в слабо сокращаемые рубцовые мешки, с большим трудом «гоняющие» кровь, прогрессирует сердечная недостаточность.

Гипертрофия миокарда, как заболевание сердца, и патологическое спортивное сердце имеют сходство, но при болезни сердца гипертрофия нужна для компенсации анатомического или функционального дефекта, к примеру, клапанного порока. При спортивном сердце гипертрофия необходима для реализации мышечных усилий, то есть не имеет подоплёкой дефект. Тем не менее, при любой по причине патологической гипертрофии сначала нарушается клеточный обмен, затем изменяется структура миокарда с образованием рубцов, и наконец, страдает функция сердца.

Когда запрещается большой спорт

При высоких физических нагрузках изменения в миокарде становятся неизбежными, так как нормальная гиперфункция активирует все физиологические ресурсы сердца. Если присутствуют анатомические дефекты в сердце или сосудах, нагрузки на миокард не просто накапливаются, а увеличиваются в геометрической прогрессии. В случае незамеченного порока сердца или артериальной гипертензии гиперфункция сердца становится постоянной, и сердцу не предоставляется отдых, как это происходит у здорового спортивного сердца. Это быстро приводит к развитию кардиомиопатии на фоне обострения хронического заболевания.

Обострения хронических заболеваний сердца, вовремя не диагностированных, не относят к патологическому спортивному сердцу, потому что их не спорт сформировал, а природа человека, а спорт только выявил и обострил.

В большой спорт совершенно оправданно не допускаются люди, страдающие клапанными и другими врождёнными пороками и заболеваниями сердца и сосудов, с нарушениями сердечного ритма, нарушениями конфигурации сердца, потому что такое сердце не способно переносить избыточные нагрузки и может остановиться.

Заболевания сердца и сосудов серьезно угрожают здоровью и даже жизни человека. Медкомиссии для тех, кто работает на производстве призваны вовремя выявить болезнь, чтобы не пришлось запоздало бороться с последствиями. Остальным возможность держать здоровье под контролем поможет консультация кардиолога. Для записи к кардиологу звоните по телефону +7 (495) 120-08-07.

Размеры и масса сердца в результате занятий физическими упражнениями

Сердце – главный центр кровеносной системы, работающий по типу насоса, благодаря чему в организме движется кровь. В результате физической тренировки размеры и масса сердца увеличиваются в связи с утолщением стенок сердечной мышцы и увеличением его объема, что повышает мощность и работоспособность сердечной мышцы.

При регулярных тренировках и занятиях спортом наблюдается рост числа эритроцитов и гемоглобина в крови, что способствует увеличению кислородной емкости; улучшается иммунная защита организма против простуд и инфекций благодаря более активной работе лейкоцитов; ускоряются процессы восстановления после серьезной потери крови. У подготовленных спортсменов количество эритроцитов (красных кровяных клеток) может вырасти с 4,5-5 млн. в 1 мм3 крови до 6 млн.

Эритроциты – переносчики кислорода, поэтому при увеличении их количества кровь может получить больше кислорода в легких и большее количество его доставить тканям, главным образом мышцам. У тренированных людей увеличивается и количество лимфоцитов – белых кровяных телец. Лимфоциты вырабатывают вещества, которые нейтрализуют различные яды, поступающие в организм или образующиеся в организме. Увеличение количества лимфоцитов – одно из доказательств того, что в результате физических упражнений увеличиваются защитные силы организма, повышается устойчивость организма против инфекции. Люди, систематически занимающиеся физическими упражнениями и спортом, реже болеют, а если заболевают, то в большинстве случаев легче переносят инфекционные болезни [3].

Важным показателем работоспособности сердца является систолический объем крови (СО) — количество крови, выталкиваемое одним желудочком сердца в сосудистое русло при одном сокращении. Показатели систолического объема сердца у тренированного человека гораздо выше и при мышечной работе, и в покое, чем у нетренированных людей.

Другими информативными показателем работоспособности сердца является число сердечных сокращений (ЧСС). В процессе спортивной тренировки ЧСС в покое и во время физической нагрузки со временем становится реже за счет увеличения мощности каждого сердечного сокращения.

Объясняется это тем, что сердце нетренированного человека для обеспечения необходимого минутного объема крови (количество крови, выбрасываемое одним желудочком сердца в течение минуты) вынуждено сокращаться с большей частотой, так как у него меньше систолический объем. Сердце тренированного человека более часто пронизано кровеносными сосудами, в таком сердце лучше осуществляется питание мышечной ткани, и работоспособность сердца успевает восстановиться в паузах сердечного цикла. Схематично сердечный цикл можно разделить на 3 фазы: систола предсердий (0,1 с), систола желудочков (0,3 с) и общая пауза (0,4 с). Даже если условно принять, что эти части равны по времени, то пауза отдыха у нетренированного человека при ЧСС 80 уд./мин будет равна 0,25 с, а у тренированного при ЧСС 60 уд./мин пауза отдыха увеличивается до 0,33 с. Значит, сердце тренированного человека в каждом цикле своей работы имеет большее времени для отдыха и восстановления [1].

Кровяное давление – это давление, оказываемое кровью на стенки кровеносных сосудов. Обычно его измеряют в плечевой артерии, и поэтому его именуют артериальным давлением (АД), что служит важным индикатором здоровья сердечно-сосудистой системы и организма в целом.

Различают максимальное (систолическое) АД, которое создается при систоле (сокращении) левого желудочка сердца, и минимальное (диастолиеское) АД, которое отмечается в момент его диастолы (расслабления). Пульсовое давление (пульсовая амплитуда) разница между максимальным и минимальным АД. Давление измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). В норме для студенческого возраста в покое максимальное АД находится в пределах 100-130; минимальное – 65-85, пульсовое давление – 40-45 мм рт. ст.

Пульсовое давление при физической работе увеличивается, его уменьшение является неблагоприятным показателем (наблюдается у нетренированных людей). Снижение давления может быть следствием ослабления деятельности сердца или чрезмерного сужения периферических кровеносных сосудов.

При интенсивной физической работе у тренированных людей максимальное АД повышается до 200 мм рт. ст. и более, может долго держаться, но во время отдыха после физической работы максимальное и минимальное АД быстро приходит в норму. У нетренированных людей максимальное АД сначала повышается до 200 мм рт. ст., затем снижается в результате утомления сердечной мышцы, а после физической нагрузки максимальное и минимальное АД долго остаются повышенными.

Кровь в организме человека выполняет следующие функции: транспортная, регуляторная, защитная, теплообмен. Полный круговорот крови по сосудистой системе осуществляется за 21-22 секунды, при физической работе – 8 секунд и меньше, что ведет к повышению снабжения тканей тела питательными веществами и кислородом.

Физическая активность способствует общему расширению сосудов, восстановлению тонуса их мышечных стенок, улучшению кровоснабжения и увеличению обмена веществ в стенках сосудов. При физических нагрузках окружающие сосуды мышц получают массаж. Кровеносные сосуды, которые проходят через мышцы, подвергаются массажу благодаря гидродинамической волне, возникающей от учащенного пульса и ускоренного кровотока. Это все способствует поддержанию эластичности стенок сосудов и нормальному функционированию сердечно-сосудистой системы без патологий.

Напряженная умственная работа, малоподвижный образ жизни, особенно при высоких нервно-эмоциональных напряжениях, вредные привычки вызывают повышение тонуса и ухудшение питания стенок артерий, потерю их эластичности, что может привести к стойкому повышению в них кровяного давления, и, в конечном итоге, к гипертонической болезни. Потеря эластичности кровеносных сосудов, а значит, повышение их хрупкости и сопутствующее этому повышение кровяного давления могут привести к разрыву кровеносных сосудов. Если разрыв происходит в жизненно важных органах, то наступает тяжелое заболевание или скоропостижная смерть.

Таким образом, мы видим, что физическая культура и спорт благоприятно влияют не только на мускулатуру, но и на другие органы, в частности на кровеносную систему, улучшая и совершенствуя их работу. Чтобы быть здоровым, крепким, выносливым и разносторонне развитым человеком, необходимо активизировать кровообращение с помощью физических упражнений. Особенно полезное влияние на кровеносную систему оказывают занятия циклическими видами упражнений: бег, плавание, бег на лыжах, на коньках, езда на велосипеде [2].