2 курс / Нормальная физиология / Новые_теории_деятельности_сердца_и_мышечного_сокращения_Завьялов

Рис. 6.2. Телеметрическая регистрации ЭКГ с помощью телеметрической системы «Спорт-4»

Динамика переходных процессов в одноразовых нагрузках прослежена нами у 60 человек, составивших 3 группы: группу студентов первого курса, не занимавшихся ранее спортом; группу борцов 2–3 разряда, которые регулярно тренируются по борьбе не менее 1 года; группу борцов высокой квалификации (борцы первого разряда, мастера спорта, мастера спорта международного класса, заслуженные мастера спорта).

Телеэлектрокардиограммарегистрироваласьнепрерыв- новпроцессевыполнениянагрузокиспустя5–10минутпо- слеихокончания.ДинамикаЧССпрослеженапо10–секунд- ным отрезкам времени. Индивидуальные значения в одноименных группах испытуемых усреднены также по 10–се- кундным отрезкам ТЭКГ.

В табл. 6.1 показаны прирост и средние значения исходной и максимальной ЧСС в каждой группе испытуемых во время 30 приседаний за 30 с.

Таблица 6.1

Средние данные исходной, максимальной и прирост ЧСС во время выполнения 30 приседаний

211

Как видно, наибольший прирост ЧСС у всех испытуемых наблюдается в первые 10 секунд выполнения нагрузки, затем он уменьшается. Обычно ЧСС достигает своей максимальной величины к концу нагрузки. Наибольшая величина сердечных сокращений выявлена у студентов, не занимающихся спортом, наименьшая – у борцов высокой квалификации. Величина максимальной ЧСС у борцов 2–3 разряда занимает среднее положение между начинающими и борцами высокой квалификации. В группе высокой квалификации наблюдаются самый большой прирост ЧСС в первые 10 с и одновременно очень низкий уровень максимальной ЧСС в нагрузке.

Таким образом, при выполнении 30 приседаний за 30 секунд, с одной стороны, выявлена однонаправленность изменения ЧСС: наибольший прирост ее в первые 10 с выполнения работы и появление максимальных значений к концу нагрузки, а с другой стороны – отмечена разница в величине изменения ЧСС при выполнении однозначной нагрузки у разных групп испытуемых. С ростом тренированности (адаптации) увеличивается величина (темп) прироста ЧСС в первые 10 секунд работы и снижается величина максимальных значений ритма.

Можно полагать, что с ростом тренированности совершенствуются моторно–висцеральные связи, накапливается «опыт» в оценке величины предлагаемой нагрузки, уменьшается степень вегетативных сдвигов, появляется адекватность между величиной раздражителя (мощности нагрузки) и величиной ответа организма на нее, уменьшается степень эмоциональной напряженности перед выполнением задания. Последнее находит, в частности, свое отражение в величине исходной ЧСС: она наиболее высока у новичков в спорте – 100±15 уд./мин. и самая низкая у мастеров спорта – 76 ±10.

В табл. 6.2 показаны средние данные исходной, максимальной и прироста ЧСС при выполнении 20 наклонов со

212

штангой 20 кг на плечах в течение 60 с. В отличие от нагрузкисприседаниями,наклонысоштангойдлятся60с,т.е.ритм выполнения работы в этой пробе гораздо реже. Тем не менее ивэтойпробенаибольшийприростЧССотмечалсявпервые 10 с нагрузки, а затем он становится незначительным и то снижался, то повышался, особенно у новичков.

МаксимальнаяЧССуновичковвыявляетсяна5–10спо окончании упражнения. У остальных максимальная ЧСС, как и в первой нагрузке, проявлялась в последние секунды работы.

Таблица 6.2

Средние данные исходной, максимальной и прироста ЧСС во время выполнения 20 наклонов со штангой в течение 60 с

В табл. 6.3 показаны средние данные исходной, максимальной и прироста ЧСС во время выполнения 13 переводов в партер рывком за руку в течение 60 с.

Таблица 6.3

Средние данные исходной, максимальной и прироста ЧСС во время выполнения 13 переводов в партер рывком за руку

213

Переводы в партер являются очень нагрузочными для начинающих борцов. Это находит свое отражение в величине максимальной ЧСС: в этом упражнении она достигает у новичков 170±11 уд./мин. Общая направленность изменения ЧСС в этой нагрузке у всех групп испытуемых такая же, как и в предыдущих: ЧСС быстро нарастает за первые 10 с, затем прирост ее становится гораздо меньше, но продолжается до конца работы, когда появляется максимальная ЧСС, характерная для данной нагрузки. Величина исходной

имаксимальной ЧСС в этой нагрузке зависит от тренированности борцов в большей степени.

Втабл. 6.4 приведены данные исходной, максимальной

иприроста ЧСС во время 2–минутного бега.

Таблица 6.4

Средние данные исходной, максимальной и прироста ЧСС во время 2-минутного бега

Как видно по данным табл. 6.4, для борцов высокой квалификации бег является «знакомой» нагрузкой (борцы включают бег в разминку на каждой тренировке). Хорошая адаптация этой группы к бегу проявляется в быстром выходе ЧСС на рабочий уровень, сравнительной стабилизации ЧСС при продолжении бега и низкой максимальной ЧСС

(128±10 уд./мин).

214

Для двух других групп 2–минутный бег является более нагрузочным видом работы. Меньший прирост ЧСС в первые10с.,колебанияприростаеенапротяжениивыполнения бега вплоть до отрицательных значений, повышение максимального сердечного ритма свыше 150–160 уд./мин говорят о худшей адаптации новичков и борцов 2–3 разрядов к данной нагрузке. Общая же направленность изменения ритма во время работы такая же, как и в предыдущих нагрузках.

В.В. Розенблат и соавт. [10] считают, что величина максимальной частоты сердечных сокращений в нагрузке отражает интенсивность выполняющейся работы и не зависит от уровня исходной ЧСС. Относительно связи максимальной ЧСС с интенсивностью мышечной работы, по–види- мому, можно согласиться. Например, максимальная частота в приседаниях больше, чем в наклонах со штангой. Однако исходная и максимальная частоты между собой явно связаны. Так, общий прирост ЧСС в нагрузке с приседаниями у новичков составил 44 уд./мин., у борцов 2–3 разряда – 44, у мастеров спорта – 47; в наклонах общий прирост был,соответственно,равен26,30,33уд./мин.;привыполнении переводов рывком за руку, соответственно, – 58, 53, 51

уд./мин.; в беге – 47, 53, 49 уд./мин.

Приведенные величины общего прироста ЧСС от исходной до максимальной практически равнозначны для разных групп испытуемых, но при выполнении мышечной работы по уровню общего прироста нагрузки располагаются в следующем убывающем порядке: переводы, бег, приседания, наклоны. По темпу прироста ЧСС впервые 10 с работы также на первом месте стоят переводы и бег.

Темп прироста в приседаниях и наклонах практически одинаков (см. табл. 6.1 и 6.2). По–видимому, темп прироста и общий прирост ЧСС в нагрузке отражают качество выполнявшейся работы: чем она больше, тем больше указанные сдвиги. С другой стороны, темп прироста отража-

215

ет уровень адаптации: чем выше этот уровень, тем больше темп прироста.

Значения исходной и максимальной ЧСС составляют характеристику режима функционирования. Самый оптимальный режим функционирования сердечно–сосудистой системы и ее регуляторных механизмов свойственен высоко квалифицированным спортсменам, самый нагрузочный – новичкам (спортсменам без разряда).

Представление об общей динамике ЧСС в нагрузках более наглядно демонстрируется графиками на рис. 6.3–6.6. Графики построены по усредненным значениям ЧСС в однозначных нагрузках у однозначной группы лиц.

Рис. 6.3. Изменения ЧСС у борцов при выполнении 30 приседаний за 30 секунд

На рис. 6.3 представлены графики изменения ЧСС

уборцов при выполнении 30 приседаний за 30 секунд. Как видно по этим графикам ЧСС, от момента выполнения нагрузки быстро возрастает и достигает своего максимального уровня в момент окончания работы. Общий уровень функционирования сердца во время нагрузки самый низкий

умастеровспорта,асамыйвысокий–уновичков.Такимоб- разом, графики рисунка 14 демонстрируют однонаправлен-

216

ность изменения ЧСС в нагрузке у всех испытуемых с одновременным снижением числовых значений сердечного ритма по мере роста адаптации (тренированности).

Рис. 6.4. Изменения ЧСС при выполнении 20 наклонов со штангой на плечах

На рис. 6.4 показаны графики изменения ЧСС при выполнении 20 наклонов со штангой на плечах. Как видно, динамика ЧСС в этом упражнении сохраняет те же закономерности, что и в предыдущей. Линии восстановления практически параллельны.

На рис. 6.5 демонстрируются графики изменения ЧСС у борцов­ при выполнении переводов в партер, а на рис. 6.6 – во время бега. Характер изменения ЧСС в этих нагрузках также выявляет однонаправленность прироста ЧСС от исходной до максимальной и снижения общего уровня функционирования сердечно–сосудистой системы по мере роста адаптации.

Львовский завод радиоэлектронной медицинской аппаратуры в 1961–1965 годах выпустил малыми сериями телеэлектрокардиографы ТЭК–1 (одноканальный) и «Спорт–4» (4-х-канальный). Это дало «счастливчикам» возможность регистрировать электрокардиограмму непрерывно во время естественной физической нагрузки и во время восстановления организма после нагрузок [5; 11; 12].

217

Рис. 6.5. Изменения ЧСС у борцов­ при выполнении 13 переводов в партер

Рис. 6.6. Изменения ЧСС во время 2-х-минутного бега

Первые же исследования с этими системами дали удивительные результаты, опровергающие «неопровержимые истины». Одна из них твердо укоренившееся убеждение у специалистов и неспециалистов в том, что скорость восстановления пульса после нагрузки у спортсменов высокой квалификации выше, чем у более слабых спортсменов. Но телеметрические исследования не подтверждают эту «истину», а, наоборот, – опровергают.

218

Ярким примером является публикация в учебнике «Физиология человека» для физкультурных вузов под редакцией Н.В. Зимкина в 1970 году. Автор II главы «Кровообращение» В.В. Васильева в § 2 «Частота сердечных сокращений у человека в покое и при мышечной деятельности» представила рис. 6.7, который сопровождается коротким комментарием: «При спортивных упражнениях сердечный ритм может достигать 150–200 и более ударов в 1 мин» [13, с. 30].

Рис. 6.7. Динамика ЧСС у двух спортсменов разной квалификации при пробегании 5 км дистанции: снижение ЧСС

после работы у обоих идентично [13]

Нельзя не отметить оригинальный подход исследователей. Они наложили друг на друга графики снижения пульса после 5-и км бега. Несмотря на то, что один спортсмен показал результат мастера спорта, а второй только 2–го разряда, у обоих пульс сразу после окончания бега был одинаковым (≈ 190 в мин). В восстановительном периоде темпы снижения ритма оказались одинаковыми. К сожалению, на этот факт автор внимание читателя не обращает, так как он противоречит общепринятым убеждениям, но убедительно подтверждает полученные нами результаты.

219

6.2. Математическое описание моделей переходных процессов

В последнее время при анализе информации широкое распространение получили математические модели в виде математических выражений, описывающих изменения одного или нескольких параметров в зависимости от силы и продолжительности действующего фактора. Моделирование как исследование реальных процессов и объектов может быть названо одним из главных методологических принципов исследования [8; 15]. Учитывая сказанное, представлялось целесообразным использовать математическое моделирование при оценке сердечного ритма в мышечных нагрузках.

При анализе изменения ЧСС во время приседаний, наклонов со штангой, переводов в партер и бега, как уже указывалось, было выявлено, что общая тенденция сердечного ритма при выполнении этих упражнений направлена в сторону интенсивного увеличения его в начале работы с последующим более медленным, но непрерывным приростом к концу нагрузки во всех группах (табл. 6.1–6.4 и рис. 6.3– 6.6). Как видно по данным графика сердечный ритм в нагрузках изменялся, во–первых, во времени (ЧСС–функция времени, ЧСС = f (t)), и, во–вторых, относительно исходной ЧСС (ЧСС–функция ЧСС, ЧСС = f (t)): ЧСС от исходной возрастала до максимальной и вновь возвращалась к исходной по прекращению нагрузки. Функция, в которой величина изменяется пропорционально самой величине, есть экспоненциальная функция [14]. Она может быть выражена следующей формулой:

где: YTН – ЧСС в изучаемый момент времени,

А0 – максимальная ЧСС, к которой стремится сердечный ритм в нагрузке,

220