Влияние спортивной тренировки на объем сердца

На рис. 2 сопоставлены гистограммы распределения величины абсолютного объема сердца в группах мужчин, занимающихся и не занимающихся спортом. Как видно, у нетренированных мужчин наиболее часто (более 60% наблюдений) величина объема сердца (HV) колебалась в пределах 800–900 см3 . И крайне редко у здоровых нетренированных лиц HV колебалась от 450 до 550 см3 и от 900 до 1000 см3 . Гистограмма распределения абсолютного объема сердца для группы спортсменов сдвинута вправо, в сторону более высоких величин HV при значительно большем, чем у нетренированных, диапазоне колебаний индивидуальных данных. Минимальный объем сердца у спортсменов в наших наблюдениях составил 590 см3 , а максимальный – 1733 см3 . Большие изменения величин объема сердца наблюдали также Medved, Friedrich (1963). Наиболее часто (более 60% наблюдений) объем сердца у спортсменов колебался от 700 до 1100 см3 . Средний объем сердца для всех спортсменов-мужчин был равен 990+11,0 см3 , что на 230 см3 (30%) превышал объем сердца у нетренированных. При сопоставлении индивидуальных величин HV с нормальными стандартами (табл. 2) было установлено, что у 37% спортсменов объем сердца увеличен, причем у 8% из них существенно (HV >1200 см). Таким образом, у спортсменов по сравнению с нетренированными мужчинами отмечаются значительное увеличение абсолютного объема сердца и большая вариабельность индивидуальных значений этого показателя. На широкий диапазон колебаний величины абсолютного объема сердца у людей вообще и у спортсменов в частности указывается в работах Liljestrnd с соавт. (1939), Konig с соавт. (1961), Roskamm с соавт. и др.

Величина относительного объема сердца (RHV) позволяет составить более объективное суждение об изменениях размеров сердца, происходящих под влиянием спортивных занятий. Как мы уже указывали, у здоровых нетренированных мужчин величина относительного объема сердца колебалась в пределах от 32 до 75 ед., что среднем составило 50+0,94 ед. В группе спортсменов данный показатель в среднем равнялся 71+1,14 ед., при индивидуальных колебаниях от 38 до 140 ед. (рис. 3). Гистограмма распределения величины относительного объема сердца у спортсменов так же, как и величины абсолютного объема сердца, сдвинута в область больших значений. Диапазон колебаний величин RHV у спортсменов оказался почти в два раза больше, чем у нетренированных мужчин. Всего в группе спортсменов увеличение величины RHV наблюдалось в 39% случаев. В среднем же увеличение относительного объема сердца у спортсменов по сравнению с контрольной группой было равно 42% (p <0,001). Коэффициент HV/P, по нашим данным, составлял у мужчин, не занимающихся спортом, в среднем 11,2+0,17 см3 /кг. У лиц физического труда и особенно у спортсменов он значительно превышал приведенную величину. Так, по данным Musshoff с соавт. (1962), HV/P у спортсменов в среднем был равен 13,4 см3 /кг. У наблюдавшихся нами (Борисова Ю.А., 1969) спортсменов данный показатель в среднем составил 13,0+0,013 см3 /кг. Гистограмма распределения HV/P, как и других показателей объема сердца, сдвинута вправо. Значительный диапазон колебаний величин HV/P у спортсменов отмечали и другие авторы. Так, например, Roskamm с соавт. (1963) наблюдали индивидуальные колебания коэффициента HV/P у спортсменов в диапазоне 8,8–18,9 см3 /кг. Судя по средним данным, у спортсменов коэффициент HV/P превысил аналогичный показатель в контрольной группе на 16% (p <0,001). Систематические занятия спортом у женщин так же, как и у мужчин, приводят к увеличению объема сердца. На это обратили внимание Kral и Polland в 1932 г. Тогда эти же авторы выявили зависимость величины объема сердца у женщин от вида спортивных нагрузок. Литературные данные об объеме сердца у женщин-спортсменок немногочисленны и неполны. Так, Roskamm с соавт. (1961), обследовав 36 спортсменок, не указали при этом ни вид спорта, которым занимались обследованные, ни их спортивную квалификацию.

Но тем не менее у этих спортсменок отмечалось увеличение не только абсолютного, но и относительного объема сердца по сравнению с нетренированными женщинами. По их данным, абсолютный объем сердца у спортсменок в среднем составил 682 см3 , относительный объем был равен 11,2 см3 /кг. Анастасиевич с соавт. (1966) сообщают о результатах обследования 25 ведущих спортсменок Югославии. Объем сердца у них в среднем составил 628 см3 , HV/P – 9,94 см3 /кг. Результаты обследования 25 лучших участниц европейского первенства по академической гребле, проведенного Querg (1966), свидетельствуют о том, что увеличение объема сердца у спортсменок, тренирующихся на выносливость, может быть существенным. Так, величина абсолютного объема сердца у этих спортсменок в среднем была равна 842,7 см3 , относительного (HV/P) – 11,35 см3 /кг. По нашим данным, полученным в результате обследования 60 здоровых, не занимающихся спортом женщин, и 325 спортсменок высокой квалификации, величина абсолютного объема сердца в контрольной группе колебалась в диапазоне 450–710 см3 при среднем значении 580+8,51 см3 . У спортсменок этот же показатель колебался от 450 до 1070 см3 и в среднем равнялся 710+5,31 см3 . Таким образом, судя по средним данным, объем сердца у спортсменок на 22% был больше, чем у нетренированных женщин. Разница между средними величинами абсолютного объема сердца в контрольной группе и группе спортсменок статистически достоверна (p <0,001). У женщин наблюдалась более тесная зависимость величин объема сердца от веса тела по сравнению с мужчинами. Из этого следует, что оценка относительного объема сердца у женщин по коэффициенту HV/P имеет важное значение. Как уже указывалось ранее, коэффициент HV/Р у женщин, не занимающихся спортом, составил в среднем 9,81+0,13 см3 /кг, при индивидуальных колебаниях – от 7,8 до 11,8 см3 /кг. У обследованных нами спортсменок данная относительная величина колебалась от 8,25 до 16,14 см3 /кг и в среднем равнялась 11,38+0,11 см3 /кг. Разница между средними величинами относительного объема сердца в обеих группах высоко статистически достоверна (p <0,001). Приведенные общие данные свидетельствуют о том, что занятия спортом способствуют увеличению объема сердца у женщин. Однако такое увеличение наблюдается далеко не у всех спортсменок: у большей части объем сердца вполне соответствует нормальным стандартам и лишь у 37% превышает их.

Объем сердца у представителей различных видов спорта

Средняя величина объема сердца у мужчин и женщин, занимающихся различными видами спорта, приведена в табл. 3 и 4. Как следует из таблиц, эти величины существенно различаются у спортсменов разных специализаций. Виды спорта в таблицах распределены в зависимости от средней величины объема сердца спортсмена.

Рассмотрим данные, касающиеся размеров сердца у спортсменов разных специализаций. Если воспользоваться ранжировкой, произведенной в табл. 3, можно выделить три группы спортсменов, различающихся по размерам сердца и по виду преимущественно тренируемых физических качеств. В первую группу вошли спортсмены, у которых величина относительного объема сердца (RHV) превышала 80 ед. Во вторую группу – спортсмены, у которых средняя величина RHV колебалась от 60 до 79 ед. В третью группу были включены спортсмены, имеющие среднюю величину RHV 56 ед. и менее. Таким образом, к первой группе (объем сердца был значительно увеличен) были отнесены: лыжники, велосипедисты-шоссейники, бегуны на длинные и средние дистанции, пловцы, игроки в водное поло. Средняя величина абсолютного объема сердца в первой группе спортсменов составила 1040+94 см3 , средняя величина относительного объема – 84,2+1,45 ед. Коэффициент HV/P в среднем был равен 14,5+0,13 см3 /кг. Наибольшую величину абсолютного объема сердца (по средним данным) имели ватерполисты, тогда как средняя относительная величина объема сердца (RHV) у них была меньше, чем у лыжников. Исходя из этого можно заключить, что столь высокие значения абсолютного объема сердца у игроков в водное поло в определенной степени зависели и от размеров тела. Наиболее значительное увеличение относительного объема сердца наблюдалось у лыжников. Вторую группу спортсменов составили баскетболисты, пятиборцы, боксеры, борцы, теннисисты, конькобежцы, бегуныспринтеры. В этой группе средняя величина абсолютного объема сердца равнялась 960+16,7 см3 , средняя величина относительного объема сердца – 69,6+1,5 ед. Коэффициент HV/P в среднем был равен 12,9+0,14 см3 /кг. К третьей группе были отнесены гимнасты, тяжелоатлеты, спортсмены-конники, прыгуны в воду. В данной группе спортсменов величина абсолютного объема сердца в среднем равнялась 804+19,2 см3 , относительного – 53,2+1,4 ед. Средняя величина коэффициента HV/P составила 11,6+0,22 см3 /кг. (Разница средних значений абсолютного и относительного объемов сердца в трех группах статистически достоверна.)

Анализируя деятельность спортсменов в этих трех группах с учетом их двигательных качеств (выносливости, быстроты и т.д.), можно заключить, что наибольшему увеличению объема сердца способствуют тренировки в видах спорта, развивающих выносливость, т.е. лыжные и велосипедные гонки, бег на длинные дистанции, спортивная ходьба, плавание на длинные дистанции, водное поло. Мышечная работа в этих видах спорта отличается продолжительностью. По интенсивности такая работа может быть большой или умеренной мощности. Характеризуется она высоким суммарным кислородным запросом и большим потреблением кислорода. Такой характер нагрузки предъявляет большие требования к сердечно-сосудистой системе и ко всей системе транспорта кислорода к работающим мышцам. Под влиянием систематических тренировок на выносливость в организме спортсмена развиваются выраженные адаптационные изменения аппарата кровообращения, в частности увеличивается объем сердца. Спортсмены, входящие во вторую группу, тренируются на выносливость в процессе совершенствования специальных, характерных для их видов спорта физических качеств. Именно этим и можно объяснить определенное увеличение объема сердца у баскетболистов, пятиборцев, боксеров, борцов, конькобежцев, теннисистов, бегунов на спринтерские дистанции.

Спортсмены третьей группы – гимнасты, тяжелоатлеты, конники и прыгуны в воду – тренировкам общей выносливости уделяют гораздо меньше времени, чем спортсмены первой и второй групп. Поэтому увеличения объема сердца у них фактически не наблюдается. Результаты телерентгенологического обследования женщин показали, что у них так же, как и у мужчин-спортсменов, наибольшие величины абсолютного и относительного объемов сердца отмечаются в тех видах спорта, где в основном воспитывается выносливость. Длительные и интенсивные физические нагрузки, присущие этим видам спорта, вызывают у женщин, как и у мужчин, большие адаптационные изменения величины объема сердца. Правда, эти изменения у спортсменок не достигают столь больших значений, как у мужчин, занимающихся теми же видами спорта. Это обусловлено, с одной стороны, более низкими функциональными возможностями организма женщин, а с другой – особенностями тренировочного режима женщин-спортсменок. Таким образом, значительное увеличение объема сердца у спортсменов (мужчин и женщин) связано с воспитанием такого физического качества, как выносливость. Поэтому в тех видах спорта, которые способствуют развитию общей выносливости, увеличение объема сердца вполне обосновано. И напротив, в скоростно-силовых видах спорта, в которых повышению общей выносливости не придается большого значения, увеличения объема сердца, не зависящее от размеров тела спортсмена, не является, по-видимому, физиологическим.

Зависимость величины объема сердца от спортивной квалификации

Но не у всех спортсменов, тренирующихся на выносливость, объем сердца существенно увеличивается. Это вызвано тем, что нормальные стандарты установлены слишком формально при выборочных обследованиях. Опыт, накопленный нами, равно как и другими авторами (Reindell H. и др., 1960), свидетельствует о том, что пока имеются еще не вполне ясные биологические причины, ограничивающие расширение полостей сердца у спортсменов. Увеличение объема сердца зависит и от того, как длительно занимается человек спортом, от его возраста, спортивной квалификации и др. Так, у спортсменов, тренирующихся в одном и том же виде спорта, величина объема сердца существенно зависит от спортивной квалификации. Правда, зависимость такого рода прослеживается достаточно отчетливо лишь в видах спорта, развивающих выносливость. В табл. 6 приводятся данные о величине абсолютного и относительного объемов сердца в разных по мастерству группах спортсменов. В первую группу входили шесть лучших лыжников страны: трое из них были мастерами спорта, а трое – заслуженными мастерами спорта. В сборной команде общества двое лыжников имели звание мастера спорта, а четверо были перворазрядниками. В первую группу пятиборцев вошли 15 лучших спортсменов страны (мастера спорта международного класса, заслуженные мастера спорта и мастера спорта). Вторая группа состояла из студентов института физической культуры, большинство которых имели I спортивный разряд. Столь же разительные отличия в уровне спортивной квалификации наблюдались и в группах гимнастов и тяжелоатлетов.

Из табл. 6 видно, что у спортсменов высокой квалификации, тренирующихся на выносливость, отмечаются и более высокие величины абсолютного и относительного объемов сердца. Напротив, у гимнастов и тяжелоатлетов такой зависимости не наблюдается. Было отмечено, что у гимнастов – студентов института физической культуры величина объема сердца оказалась большей, чем у членов сборной команды страны. Это объясняется тем, что студенты в процессе обучения в институте занимались различными видами спорта, в том числе развивающими выносливость. У спортсменок одного и того же вида спорта величина объема сердца также зависит от спортивной квалификации. Наиболее отчетливо это проявляется в видах спорта, развивающих преимущественно выносливость.

Для примера приводим данные о величинах объемов сердца спортсменок сборной команды страны и сборной команды института физкультуры. В состав сборной команды страны входило 12 велосипедисток – мастеров спорта, неоднократно принимавших участие в крупнейших международных соревнованиях. Команда студенток состояла из 24 велосипедисток, три из которых были мастерами спорта, а остальные имели I спортивный разряд. Анализ величин HV в этих группах показал, что у велосипедисток более высокой квалификации объем сердца был больше, чем у велосипедисток менее высокой квалификации (соответственно 851+24 и 755+20 см3 , p <0,02). Схожие и статистически достоверные различия были получены и для величин HV/P. Таким образом, можно заключить, что спортивная квалификация тренирующихся на выносливость определенным образом влияет на величину объема сердца. Это свидетельствует о большом значении этого параметра не только для оценки состояния здоровья, но и уровня общей тренированности спортсменов и в определенной степени для прогнозирования спортивных результатов. Это и понятно, так как успех на соревнованиях в видах спорта, связанных с проявлением выносливости, во многом зависит от производительности аппарата кровообращения. Величина же объема сердца является своего рода мерой функционального резерва сердечно-сосудистой системы спортсмена. Отсюда представляют безусловный интерес для практики спорта наблюдения, в которых при сходной спортивной квалификации величина объема сердца больше у тех спортсменов, которые выступают на соревнованиях более эффективно и, следовательно, лучше подготовлены (табл. 7).

Спортивный стаж. Квалификация спортсмена определяется не только его талантом, эффективностью тренировочных занятий, но и в значительной степени его спортивным стажем. В связи с этим представляет интерес проследить взаимосвязь между спортивным стажем спортсмена и величиной объема сердца.

Необходимые материалы были получены при анализе двух групп спортсменов: мужчин (375 человек) и женщин (417 человек). Как видно из табл. 8 и 9, величина объема сердца тем больше, чем больше спортивный стаж обследуемых. Таким образом, формирование «спортивного сердца» как у мужчин, так и у женщин происходит постепенно на протяжении нескольких лет спортивной деятельности. В течение этого периода и формируется величина объема сердца, колебания которой связаны с периодом тренировочного микроцикла.

Изменение объема сердца в тренировочном цикле

Ранее было показано, что интенсивные длительные и систематические спортивные тренировки приводят к увеличению объема сердца. Величина объема сердца у тренирующихся, помимо вида спорта, зависит также от спортивного стажа и от спортивной квалификации. Величина объема сердца – весьма динамичный показатель, который быстро и отчетливо реагирует на изменения в уровне общей тренированности. Так, Reindell с соавт. (1960) нашли, что у бегуна на средние дистанции на протяжении 6 месяцев регулярных тренировок величина объема сердца увеличилась на 220 см3 . После прекращения тренировок из-за болезни в течение полутора месяцев величина объема сердца снова уменьшилась на 130 см3 . Roskamm с соавт. (1961, 1966) приводят еще более короткие сроки, в течение которых они наблюдали изменения величины объема сердца у спортсменов. По их данным, объем сердца у бегуна-стайера увеличился с 980 до 1130 см3 за 17 дней интенсивных тренировок. Подобные динамические наблюдения проводили также Medved и Friedrich (1963) на югославских ватерполистах – членах сборной команды страны. Результаты этих наблюдений единогласно подтверждают тот факт, что размеры сердца у одного и того же лица могут изменяться в течение относительно короткого времени. Причем Reindell с соавт. (1960) считают, что наиболее быстрое и значительное увеличение объема сердца дает интервальный метод тренировки. Нами были проведены исследования на разных группах спортсменов на основных этапах круглогодичного тренировочного цикла. При этом были получены данные как при нарастании тренированности, так и при ее снижении. Динамика величины объема сердца наблюдалась нами у представителей тех видов спорта, которые способствуют развитию преимущественно выносливости. Объясняется это тем, что у представителей скоростносиловых видов спорта величина объема сердца в течение года изменяется незначительно, а у некоторых никаких отклонений не наблюдается.

Повышение тренированности. Влияние нарастания тренированности на величину объема сердца изучалось в группе юношей (11 спортсменов), только что начавших тренироваться по программе современного пятиборья. Эта группа находилась под наблюдением 10 месяцев*. За этот период у них четыре раза регистрировалась величина объема сердца. Из представленных в табл. 10 данных следует, что наибольшее увеличение абсолютного и относительного объемов сердца отмечалось в течение первых месяцев спортивных тренировок, т.е. на первом этапе подготовительного периода. На втором этапе этого периода сколько-нибудь значительного увеличения абсолютного объема сердца не наблюдалось. К концу основного периода тренировочного цикла вновь было зафиксировано увеличение абсолютного и относительного объемов сердца у спортсменов. Однако выражено оно было в меньшей степени, чем при втором обследовании (по средним данным). Итак, если сравнить средние величины абсолютного и относительного объемов сердца в группе пятиборцев при первом и последнем обследовании, то можно заключить, что за 10 месяцев систематических тренировок у спортсменов наблюдалось увеличение объемов сердца. Причем величина абсолютного объема сердца в среднем увеличилась на 118 см3 (на 15%), относительного объема сердца составила 15 ед. (т.е. 27%). Разница в средних значениях RHV при первом и четвертом обследовании статистически достоверна (p <0,001). Анализ индивидуальных данных показал, что у всех обследованных нами спортсменов величина абсолютного объема сердца увеличивалась более чем на 5% (т.е. превышала ошибку метода). При этом самое большое увеличение абсолютного объема сердца составило 190 см3 , а относительного объема – в отдельных случаях 33–45%. У большинства исследуемых рост величины относительного объема сердца за 10 месяцев систематических тренировок превысил 10%.

Таким образом, можно заключить, что под влиянием систематических и достаточно интенсивных тренировок у спортсменов по мере нарастания их тренированности наблюдается увеличение объема сердца. Степень этого увеличения в каждом индивидуальном случае различна. Наибольший рост величины объема сердца у спортсменов отмечался через 4–5 месяцев после начала тренировок.

Несомненно, наибольший интерес представляет динамика объема сердца в процессе спортивной тренировки у спортсменов высокой квалификации, поскольку у них большинство морфологических и функциональных показателей изменяется незначительно или совсем не изменяется, несмотря на рост спортивных достижений. Оказалось, что и у спортсменов высокого класса величина объема сердца также колебалась на протяжении одного тренировочного цикла (табл. 11). Были рассчитаны объемы сердца у 27 спортсменов высокой квалификации (велосипедисты, лыжники и бегуны-стайеры) в начале и в конце подготовительного периода. За это время показатели общей тренированности у них статистически достоверно повысились. Из данных, приведенных в табл. 11, следует, что у спортсменов высокой квалификации за короткий срок подготовительного периода величина объема сердца в среднем статистически достоверно увеличилась (0,02< p <0,05). Наблюдения за отдельными спортсменами позволили сделать вывод о том, что степень выраженности колебаний величины объема сердца зависит от индивидуальных качеств организма. Если у одних спортсменов величина объема сердца имела динамичный характер, то у других эти колебания были выражены незначительно.

Снижение тренированности.

С целью изучения этого вопроса было проведено двукратное обследование 15 спортсменовлыжников высокой квалификации. В первый раз спортсмены обследовались в октябре, в конце первого этапа подготовительного периода, во второй – в мае, т.е. в переходный период, когда объем выполняемой ими работы резко уменьшался. Результаты данного обследования приводятся в табл. 12.

Исходя из средних данных, можно заключить, что во время спада тренировочных нагрузок у лыжников отмечается тенденция к уменьшению абсолютного и относительного объемов сердца. Уменьшение величины абсолютного объема в среднем не было значительным и составило лишь 64 см3 (т.е. 6%). Относительная величина объема сердца (RHV) уменьшилась в среднем на 12 ед. (т.е. на 12,5%). Уменьшению относительного объема сердца способствовали уменьшение величины абсолютного объема сердца и увеличение веса тела спортсмена. По индивидуальным данным уменьшение объема сердца наблюдалось у 13 из 15 обследованных спортсменов. Но степень этого уменьшения была различной в каждом конкретном случае. В отдельных наблюдениях оно составило 140–170 см3 (13–17%), в других случаях не превысило 5%. Уменьшение величины относительного объема сердца (RHV) отмечалось в тех же случаях, что и абсолютного. Степень уменьшения величины относительного объема сердца была различной. Так, если минимальное уменьшение RHV составило 2%, то максимальное – 38%. Наиболее значительное уменьшение величины абсолютного объема сердца в данной группе спортсменов наблюдалось у мастера спорта А. При первом обследовании величина абсолютного объема сердца у него была равна 1170 см3 , относительного – 111 ед. Результаты второго обследования показали, что величина абсолютного объема сердца у этого спортсмена уменьшилась до 1000 см3 , относительного – до 78 ед. В заключение следует сказать, что после спада тренировочных нагрузок у подавляющего большинства обследуемых спортсменов (в 87%) отмечалось различное уменьшение величины объема сердца. У женщин, как и у мужчин, объем сердца оказался довольно динамичным параметром. У спортсменок, тренирующихся в видах спорта, развивающих в основном выносливость, наблюдались значительные колебания этого параметра, даже на протяжении одного годового тренировочного цикла. При этом максимальная величина объема сердца отмечалась в соревновательном периоде. Однако интенсивность изменения величины объема сердца у спортсменок была несколько меньше, чем у спортсменов. Это вызвано тем, что женщины выполняют меньшие по объему и интенсивности тренировочные нагрузки, чем мужчины. Таким образом, результаты проведенных нами повторных наблюдений за изменением объема сердца на разных этапах тренировочного цикла свидетельствуют о высокой приспособляемости сердца у спортсменов. У подавляющего большинства обследованных лиц объем сердца изменялся в зависимости от снижения или повышения интенсивности тренировочных нагрузок. Эти наблюдения подтверждают данные, приводимые Deliuls, Reindell (1960), о регуляторном увеличении «спортивного сердца».

(Источник: В.Л. Карпман, «Кардиогемодинамика и физическая работоспособность у спортсменов»)