2 курс / Нормальная физиология / Новые_теории_деятельности_сердца_и_мышечного_сокращения_Завьялов

В0 – разность максимальной и исходной ЧСС, t – время в минутах,

α – коэффициент скорости (темпа) прироста ЧСС в нагрузке­ ;

l – число Эйлера = 2,71828 (натуральный логарифм).

Аппроксимация экспериментальных кривых гладкими теоретическими кривыми, описываемая формулой (1), представлена на рисунках 6.3–6.6. Расхождение экспериментальных и теоретических кривых не превышает 5%, т. е. является допустимыми при биологических экспериментах.

Таким образом, математическое описание экспериментальных кривых изменения ЧСС в нагрузках показало, что независимо от вида мышечной работы и уровня адаптации к мышечным нагрузкам сердечный ритм в нагрузках изменяется одинаково, качество этого изменения –экспоненци- альная функция.

Экспоненциальная зависимость сердечного ритма при выполнении дозированных нагрузок описана Г.Н. Барабашкиной [1] при выполнении классических функциональных проб гемодинамики здоровыми, сильными людьми при выполнении нагрузок силового характера, В.В. Попенченко c соавт. [9] при выполнении специальных упражнений боксеров. Следовательно, определение качества динамики сердечного ритма в нагрузках не может использоваться для оценки адаптации к физическому напряжению: оно однозначно у всех людей при выполнении любых дозированных по времени физических нагрузок.

Как уже указывалось, под влиянием дозированной физической нагрузки ЧСС нарастает от исходной до максимальной, а после прекращения нагрузки – от максимальной до исходной. Это хорошо иллюстрируется графиками рисунков 6.3–6.6. Эти графики свидетельствуют о том, что под влиянием дозированного воздействия мышечной рабо-

221

ты в сердечно–сосудистой системе возникают переходные процессы. Следовательно, при функционировании сердца в режиме переходных процессов сердечный ритм изменяется по экспоненте. Количественно уровень этого изменения, как видно по формуле (1), может быть описан путем расчета коэффициента α, отражающего­ темп прироста ЧСС в нагрузке.

В табл. 6.5 представлены числовые значения коэффициента α при выполнении описываемых нагрузок.

Каквидноподаннымтабл.6.5,наибольшиезначениякоэффициента α (7,00; 4,35; 4,30) получены при приседаниях, затем следует переводы в партер (3,95; 3,65; 3,50), наклоны со штангой (3,50; 3,30; 3,00) и, наконец, бег (2,85; 2,50; 2,40).

Таблица 6.5

Числовые значения (коэффициент α) изменения ЧСС во время физической нагрузки

Отражая скорость нарастания ЧСС в первые секунды мышечного напряжения, коэффициент α четко показывает темп поиска нужного для данной нагрузки уровня сердечного ритма. Поиск нужного ритма обеспечивается регуляторными механизмами сердечно–сосудистой системы. Следовательно, чем короче поиск, тем выше адаптация регуляторных механизмов сердечно–сосудистой системы к данному виду мышечного напряжения.

222

Рис. 6.8. Индивидуальные графики динамики ЧСС во время выполнения 13 переводов в партер и в восстановительном периоде начинающим спортсменом С. и 2–х кратным чемпи-

оном мира по классической борьбе, заслуженным мастером спорта Зубковым. Обращает на себя внимание быстрый выход на рабочий уровень ЧСС у Зубкова

Таким образом, коэффициент α дает возможность выразить адаптацию сердечно–сосудистой системы у каждой группы исследуемых в числовых значениях. Так, во всех пробах наибольшие значения его получены у борцов высокой квалификации, меньшие значения у борцов 2–3 разряда

исамые маленькие у здоровых студентов, не занимавшихся ранее спортом. Для иллюстрации сказанного приводятся индивидуальные графики изменения сердечного ритма при выполнении переводов в партер чемпионом мира Зубковым

иначинающим борцом С. (рис. 6.8).

Представленные графики отражают не только общий более низкий уровень изменения ритма в специфической пробе у мастера спорта по сравнению с новичком, но и отличаются по величине коэффициента α: у заслуженного мастера спорта Зубкова в этой пробе α равен 5,0, а у борца С., не имеющего разряда, α=1,8.

Математическая обработка сердечного ритма в восстановительном периоде после этих нагрузок показывает, что переходный процесс, т. е. период перехода от нагрузочного режима к состоянию относительного покоя, также имеет качественную общую характеристику и с 10–15 секунды восстановления аппроксимируется экспоненциальной кривой.

223

В этом случае экспоненциальная зависимость может быть выражена формулой:

где: Ytв – ЧСС в изучаемый момент времени; А – минимальная ЧСС в восстановлении;

В – разность между максимальной и минимальной ЧСС; l – число Эйлера = 2,71828 (натуральный логарифм); β – коэффициент скорости (темпа) снижения ЧСС;

t – время в минутах.

Коэффициентβотражаеттемпвозвращениямаксимальной ЧСС к исходной. Он оказался наибольшим в наклонах со штангой (1,80), затем в беге (1,60), переводах в партер (1,50) и приседаниях (1,40). Числовые значения β представлены в табл. 6.6.

Коэффициент β практически не отличался у разных групп испытуемых при выполнении однозначных нагрузок. Поэтому использовать коэффициент β для определения адаптации не представилось возможным.

Таблица 6.6

Значения коэффициента β в восстановительном периоде

Этот «неожиданный» результат исследования скорости восстановления сердечного ритма после окончания нагрузки – независимость от состояния тренированности – открывает возможность определения максимальной ЧСС по раннему восстановительному периоду. Эти данные представлены в табл. 6.7.

224

Пример.Пульсзарегистрированна40спослеокончания нагрузки: 130 уд./мин. Согласно табл. 6.7 за 40 с ЧСС снижаетсяна43,σ=±4уд./мин,следовательно,вмоментокончания нагрузки пульс был 130 + 43 = 173, σ = ±4 уд./мин.

Таблица 6.7

Таблица снижения ЧСС после окончания нагрузки

Интересное место среди использованных двигательных тестов занимают приседания. Они характеризуются самымбыстрымтемпомвыходаЧССнарабочийуровеньисамым медленным темпом возвращения к исходному уровню. В отличие от всех других проб, приседания длятся лишь 30 секунд. При этом каждую секунду выполняется движение, связанное не только с мышечным напряжением, но и с изменением положения тела и ритма дыхания.

6.3. Частота сердечных сокращений в специальных упражнениях борцов

Для уточнения характера реакции сердца на специфические тренировочные упражнения в следующем исследовании осуществлен контроль за ЧСС за время тренировоч- ныхзанятий10борцовклассического,нынегреко–римского стиля (мастера спорта – 6, кандидаты в мастера спорта – 2, перворазрядники – 2).

Регистрацию телеэлектрокардиограммы осуществляли аппаратом ТЭК–1 и чернильнопишущим осциллографом УСЧ8–03. Скорость движения бумажной ленты составляла 25–50 мм/с. Кроме того, осуществлялась постоянная звуковая сигнализация о частоте сердечных сокращений. Применялись двухполюсные грудные отведения. Электроды были

225

расположены по средним подмышечным линиям на уровне шестого межреберья с обеих сторон. ТЭКГ записывалась непрерывно от момента наклейки электродов до восстановления исходных данных. Обычно одно исследование про- должалось1,5–2часа(80–150мбумажнойленты).Увсех10 борцов удалось получить непрерывную, отчетливую, вполне поддающуюся расшифровке запись ТЭКГ в процессе выполнения тренировочных упражнений.

Результаты непрерывной регистрации ТЭКГ в процессе тренировки показали, что общая тенденция ЧСС во многих упражнениях, не связанных с задержкой дыхания, направлена в сторону интенсивного увеличения ее в начале работы, с последующим более медленным, но непрерывным приростом к концу нагрузки. Математическая обработка сердечного ритма в тренировочных нагрузках, как и при выполнении функциональных проб, позволяет считать, что динамика ЧСС в переходных процессах, возникающих при выполнении специальных упражнений, также имеет качественно общую характеристику, определяется экспоненциальной зависимостью и может быть описана формулой (1). Иллюстрацией сказанного является рис. 6.9, на котором представлены зарегистрированные точки изменения ЧСС во время 2–минутной борьбы и теоретическая кривая, построенная по формуле (1) для данной нагрузки.

Как видно, теоретическая кривая практически совпадает с эмпирическими точками. Таким образом, экспоненциальная зависимость изменения ритма от времени выполнения мышечной работы сохраняется при специфических физических нагрузках.

Количественная оценка реакции сердца на некоторые тренировочные нагрузки произведена при помощи расчета коэффициента α, отражающего скорость нарастания ЧСС в первые секунды выполнения работы.

226

Рис. 6.9. Динамика сердечного ритма при 2–минутной борьбе в стойке

В табл. 6.8 показаны числовые значения коэффициента α при выполнении этих упражнений в тренировочном процессе.

Таблица 6.8

Значения коэффициента α при выполнении некоторых упражнений борцами на тренировке

Как видно, числовые значения коэффициента α – наибольшие в нагрузках, длящихся 30 секунд, и наименьшие – в 3–минутных. И это вполне понятно. В данном случае нагрузки выполнялись высокотренированными борцами, хорошо представляющими качество предлагаемой рабо-

227

ты. В импульсных нагрузках регуляторные механизмы быстро, импульсивно повышают ритм до рабочего состояния. В нагрузках равномерных, длительных пусковые механизмы действуют более плавно и выводят ритм на рабочий уровень с меньшей скоростью.

Для выяснения влияния на коэффициент α сопутствующих факторов был произведен корреляционный расчет зависимости этого коэффициента от прироста ЧСС в нагрузке, исходной и максимальной ЧСС, а также от времени нагрузки (табл. 6.9).

Таблица 6.9

Корреляционная зависимость коэффициента α от некоторых сопутствующих факторов

Наиболее тесную обратную связь с коэффициентом α имеет прирост ЧСС в нагрузке как интегральный показатель максимальной и исходной ЧСС. Из составляющих прирост частоты сердечных сокращений в нагрузке – исходной и максимальной – наибольшей связью обладает, а значит, имеет наибольшее влияние, максимальная ЧСС, полученная в нагрузке. Заметную тесноту связи с коэффициентом α имеет и время выполнения работы. Как видно, корреляционный анализ подтвердил, что чем больше длится нагрузка, тем меньше темп вывода ритма на рабочий уровень. Для характеристики переходных режимов важное значение имеет определениевеличиныприростаотисходнойдомаксимальной величины ЧСС.

228

Рис. 6.10 Динамика ЧСС мастера спорта Зв. во время тренировочной схватки с партнером

На рис. 6.10 представлен индивидуальный график динамики ЧСС мастера спорта Зв. (автор) во время тренировочной схватки с партнером.

График построен по максимальной частоте сердечных сокращений на каждой минуте. Схватка длилась 9 минут с 2 перерывами по одной минуте через каждые 3 минуты. Как видно по графику рис. 6.10, сердечный ритм вышел на рабочую частоту в течение одной минуты и удерживался на этой высоте до конца 1 периода борьбы. К концу 2–го периода ЧСС снова поднялась до высоты первого, и в 3-ем периоде получена самая высокая частота сердечного ритма (200 уд./ мин.). К окончанию схватки частота сердечных сокращений начинает понижаться. Скорость урежения ЧСС в перерывах и в восстановительном периоде на первых 2–х минутах почти не отличается.

Приведенный график (рис. 6.10) интересен с нескольких точек зрения. Прежде всего, он демонстрирует возможность непрерывной телеметрической регистрации ЧСС у борцов во время самого специфического тренировочного упражнения–борьбыспартнеромвстойке.Во–вторых,дан-

229

ный график может быть рассмотрен как период тренировки, т. е. как период функционирования сердца уже не в переходных режимах, а в нагрузочном, поскольку общий фон ЧСС

втечение описанных 12 минут был гораздо выше исходного. В этом случае видно, что нагрузочный режим функционирования сердца складывается из многих переходных режимов. В–третьих, борьба была представлена как бы тремя равнозначными нагрузками, повторяющимися через определенный промежуток времени. При этом ЧСС росла от нагрузки к нагрузке, достигая максимума в последнем периоде. И, наконец, в–четвертых, уровень ритма в борьбе даже у высоко квалифицированного спортсмена достигал очень высоких значений. Следовательно, при определении функциональных возможностей сердечно–сосудистой системы борцов и при контроле за их тренированностью необходимо использовать нагрузки такой же высокой мощности. Только

вэтом случае можно будет ответить на вопрос о том, справляется ли подопечный с тренировочными нагрузками, готов ли он к их выполнению.

Ввосстановительном периоде после схватки ЧСС уменьшилась на 5 минуте до 120–100 уд./мин. и удерживалась на этом уровне в течение 10 мин. с незначительными колебаниями, связанными с дыханием: дыхательная арит-

мия (рис. 6.11).

Рис. 6.11. Дыхательная аритмия после нагрузки

230