Адаптация насосной функции сердца к мышечной деятельности

Введение. Значительный вклад в развитие закономерностей адаптации сердечнососудистой системы внесли отечественные физиологи [2, 5, 9–11, 13, 17]. Механизмы адаптации насосной функции сердца к мышечным нагрузкам представляются важными для понимания закономерностей адаптационных процессов [3, 4, 14, 16].

Адаптация к двигательной деятельности насосной функции сердца имеет свои особенности в зависимости от интенсивности мышечных тренировок [1, 2, 12, 17]. Двигательная деятельность как важный фактор преобразования организма бывает направлена на развитие двигательных качеств выносливости, быстроты движений и скоростной выносливости. Согласно представлениям ряда физиологов, быстрота движений и скоростная выносливость имеют свои генотипические сенситивные периоды усиленного развития в пределах 9–16 лет [6, 8, 15]. Вместе с тем В.К. Бальсе-вич предсказал возможность интенсивного развития быстроты движений и в других возрастных этапах филогенетического периода, однако, никто в исследованиях это не наблюдал.

Цель. Комплексное изучение быстроты движений, скоростной выносливости, насосной функции сердца, умственной работоспособности, а также роли оксида азота (NO) в условиях адаптации организма к мышечным тренировкам различной интенсивности.

Организация и методы. Исследованиями на людях устанавливали закономерности НФС, умственной работоспособности, а также физиологические свойства опорно-двигательного аппарата. Для изучения некоторых механизмов регуляции НФС нами проведены исследования на крысах по определению регуляторной роли оксида азота (NO).

Результаты. Нашими исследованиями выявлено, что у фехтовальщиков интенсивное развитие быстроты движений и скоростной выносливости наблюдается вплоть до

24-летнего возраста. На наш взгляд, это связано с тем, что у фехтовальщиков тренировочно-соревновательная деятельность преимущественно направлена на развитие быстроты движений. У данной категории спортсменов развитие быстроты движений в условиях мышечных тренировок не подавляется физическими упражнениями, направленными на формирование выносливости. Следовательно, филогенетический сенситивный период развития быстроты движений у фехтовальщиков продолжается до 24 лет.

Нами была разработана методика и создан компьютерно-аппаратный комплекс для исследования быстроты движений и скоростной выносливости. Имеющиеся литературные данные о быстроте движений и скоростной выносливости получены в основном в условиях выполнения беговых заданий на дистанции 30, 60 и 100 м. При этом определяется только скорость прохождения дистанции, на которую влияет сила отталкивания ногами, но быстроту движений трудно выявить из этого сложного двигательного действия. Разработанный нами прибор-установка позволил определить показатели быстроты движений по количеству касаний рукой верхней и нижней платформ в максимальном темпе за 10 с. Это является показателем максимальной быстроты движений у испытуемых. У мастеров спорта среди фехтовальщиков показатели быстроты движений составили 112,06 ± 3,77 касаний за 10 с, а у спортсменов третьего спортивного разряда 88,03 ± 2,08 касаний. У лыжников эти показатели были на уровне 105,00 ± 3,08 касаний у мастеров спорта и 83,03 ± 2,05 касаний у спортсменов третьего спортивного разряда. У лыжников после 16-летнего возраста также продолжается процесс развития быстроты движений. Это обусловлено тем, что в современном лыжном спорте в режим тренировок включаются скоростно-силовые мышечные нагрузки, ибо у лыжников предусматриваются спринтерские соревнования на короткие дистанции. Нами установлено, что по мере роста спортивной подготовленности показатели быстроты движений и скоростной выносливости как у фехтовальщиков, так и у лыжников увеличиваются. Однако темп роста быстроты движений и скоростной выносливости зависит от характера и интенсивности выполняемых мышечных нагрузок.

Нами изучалась связь умственной работоспособности с двигательной деятельностью.

Изменения показателей количественных и качественных характеристик умственной работоспособности имеют перспективное значение для анализа и обдумывания организационных проблем тренировочного процесса. После выполнения тестового задания у фехтовальщиков качественные показатели умственной работоспособности оказались выше, чем у остальных спортсменов. А количественные показатели были высокими у лыжников. При этом напряженность выполнения мышечной нагрузки у лыжников была выше, чем у фехтовальщиков. Следовательно, количественные показатели умственной работоспособности развиваются при мышечной деятельности умеренной мощности.

Очевидно, режим мышечных тренировок по развитию быстроты движений способствует более выраженному развитию количественных показателей умственной работоспособности по сравнению с мышечными тренировками, направленными на развитие выносливости. Таким образом, умеренная мышечная деятельность оказывает положительное влияние на развитие умственной работоспособности у испытуемых.

Интересными представляются в этом плане изменения показателей насосной функции сердца у фехтовальщиков в условиях адаптации к быстроте движений и скоростной выносливости, а у лыжников – к общей выносливости. Известно, что у лыжников в процессе мышечных тренировок, направленных на развитие выносливости, развивается брадикардия тренированности, гипертрофия миокарда и, как следствие, высокие показатели ударного объема крови и минутного объема кровообращения. У исследованных нами лыжников данные показатели насосной функции сердца менее выражены, чем приводимые в литературе данные [7]. Показатели насосной функции сердца фехтовальщиков значительно уступают данным лыжников. Величины частоты сердечных сокращений в покое сохраняются на более высоком уровне в пределах 75,06 ± 3,02 уд./мин. Показатели ударного объема крови также невелики, следовательно, величина минутного объема кровообращения у фехтовальщиков обеспечивается в основном за счет высоких величин частоты сердечных сокращений. Данный факт исследователями трактуется как неэкономная регуляция деятельности сердца.

Проведенные нами исследования на кры- сах, адаптированных к быстроте движений в процессе плавательных тренировок, свидетельствуют о том, что у этих животных содержание оксида азота (NO) в тканях сердца, мышцах конечностей, печени больше, чем у крыс, тренированных по режиму развития выносливости [3]. Это создает условия для более экономного, эффективного функционирования сердечно-сосудистой системы тренированных к выносливости крыс, чем у адаптированных к быстроте движений. Следовательно, в процессе адаптации организма к быстроте движений изменения показателей насосной функции сердца менее выражены, чем у тренированных к выносливости.

Таким образом, направления изменений содержания оксида азота (NO) в тканях тренированных крыс к быстроте движений и общей выносливости в основном совпадают с ранее полученными нами закономерностями изменений концентрации норадреналина, ацетилхолина в тканях сердца у тренированных крыс.

Заключение. В условиях адаптации организма к мышечным тренировкам, направленным на развитие быстроты движений и выносливости, установлены увеличения показателей НФС в покое и рост умственной работоспособности. В подобных условиях происходит повышение содержания оксида азота (NO) в изученных нами органах крыс. Однонаправленные изменения исследованных нами физиологических свойств организма свидетельствуют о взаимозависимости и обусловленности их в процессе мышечной тренировки. Следовательно, очевидна роль оксида азота (NO) в регуляции адаптационных процессов при совершенствовании быстроты движений и выносливости.