Как увеличить ударный объем сердца. Ударный объем крови (УОК)

Как увеличить ударный объем сердца. Ударный объем крови (УОК)

Количество крови, выбрасываемое из желудочка сердца за одно сердечное сокращение, называется ударным объемом крови (УО). В покое величина ударного объема крови у взрослого человека составляет 50-90 мл и зависит от массы тела, объема камер сердца и силы сокращения сердечной мышцы. Резервным объемом называется часть крови, которая в покое после сокращения остается в желудочке, но при физической нагрузке и в стрессовых ситуациях выбрасывается из желудочка.

Именно величина резервного объема крови в значительной степени способствует увеличению ударного объема крови при выполнении физических нагрузок. Увеличению УО при физических нагрузках способствует также повышение венозного возврата крови к сердцу. При переходе из состояния покоя к выполнению физической нагрузки ударный объем крови растет. Повышение величины УО идет до достижения его максимума, который определяется величиной объема желудочка. При очень интенсивной нагрузке ударный объем крови может уменьшаться, так как из-за резкого укорочения длительности диастолы желудочки сердца не успевают полностью наполняться кровью.

При переходе от состояния покоя к нагрузке УО быстро увеличивается и достигает стабильного уровня во время интенсивной ритмичной работы длительностью 5-10 мин, например при физических тренировках.

Максимальная величина ударного объема наблюдается при ЧСС 130 уд/мин. В дальнейшем с увеличением нагрузки скорость прироста ударного объема крови резко уменьшается и при мощности работы, превышающей 1000 кгм/мин, составляет лишь 2-3 мл крови на каждые 100 кгм/ мин увеличения нагрузки. При длительных и нарастающих нагрузках ударный объем уже не увеличивается, но даже несколько уменьшается. Поддержание необходимого уровня кровообращения обеспечивается большей частотой сердечных сокращений. Сердечный выброс увеличивается главным образом за счет более полного опорожнения желудочков, т. е. путем использования резервного объема крови.

Минутный объем крови (МОК) показывает, какое количество крови выбрасывается из желудочков сердца в течение одной минуты. Рассчитывается величина минутного объема крови по следующей формуле:

Минутный объем крови (МОК) = УО х ЧСС.

Поскольку у здоровых взрослых людей ударный объем крови (здесь и далее при сравнении параметров нетренированных людей и спортсменов смотрите Таблицу 1) составляет в покое 50-90 мл, а частота сердечных сокращений находится в диапазоне 60-90 уд/мин, то величина минутного объема крови в покое находится в пределах 3,5-5 л/мин.

Таблица 1. Различия в резервных возможностях организма у нетренированного человека и спортсмена (по Н.В. Муравову).

после максимальной нагрузки Б

после максимальной нагрузки В

1. Частота сердечных сокращений в минуту

2. Систолический объем крови

3. Минутный объем крови (л)

У спортсменов величина минутного объема крови в покое такая же, поскольку величина ударного объема у них несколько выше (70-100 мл), а частота сердечных сокращений – ниже (45-65 уд/мин). При выполнении физической нагрузки минутный объем крови растет за счет повышения величины ударного объема крови и частоты сердечных сокращений, По мере повышения величины выполняемой физической нагрузки ударный объем крови достигает своего максимума и остается затем на этом уровне при дальнейшем повышении нагрузки. Рост минутного объема крови в таких условиях происходит за счет дальнейшего повышения частоты сердечных сокращений. После прекращения выполнения физической нагрузки значения показателей центральной гемодинамики (МОК, УО и ЧСС) начинают уменьшаться и через определенное время достигают исходного уровня.

У здоровых нетренированных людей величина минутного объема крови при физической нагрузке может повышаться до 15-20 л/мин. Такая же величина МОК при физической нагрузке отмечается у спортсменов, развивающих координацию, силу или скорость.

У представителей игровых видов спорта (футбол, баскетбол, хоккей и т.д.) и единоборств (борьба, бокс, фехтование и т.д.) величина МОК при нагрузке находится в диапазоне 25-30 л/мин, а у спортсменов элитного уровня достигает максимальных значений (35-38 л/мин) за счет большой величины удар¬ного объема (150-190 мл) и высокой частоты сердечных сокращений (180-200 уд/мин).

Во время физической нагрузки средней интенсивности в положении сидя и стоя МОК примерно на 2 л/ мин меньше, чем при выполнении той же нагрузки в положении лежа. Объясняется это скоплением крови в сосудах нижних конечностей из-за действия силы притяжения.

При интенсивной нагрузке минутный объем может возрастать в 6 раз по сравнению с состоянием покоя, коэффициент утилизации кислорода – в 3 раза. В результате доставка О₂ к тканям увеличивается приблизительно в 18 раз, что позволяет при интенсивных нагрузках у тренированных лиц достичь возрастания метаболизма в 15-20 раз по сравнению с уровнем основного обмена.

В возрастании минутного объема крови при физической нагрузке важную роль играет так называемый механизм мышечного насоса. Сокращение мышц сопровождается сжатием в них вен, что немедленно приводит к увеличению оттока венозной крови из мышц нижних конечностей. Посткапиллярные сосуды (в основном вены) системного сосудистого русла (печень, селезенка и др.) также действуют как часть общей резервной системы, и сокращение их стенок увеличивает отток венозной крови. Все это способствует усиленному притоку крови к правому желудочку и быстрому заполнению сердца.

При выполнении физической работы МОК постепенно увеличивается до стабильного уровня, который зависит от интенсивности нагрузки и обеспечивает необходимый уровень потребления кислорода. После прекращения нагрузки МОК постепенно уменьшается. Лишь при легких физических нагрузках увеличение минутного объема кровообращения происходит за счет увеличения УОК и ЧСС. При тяжелых физических нагрузках оно обеспечивается главным образом за счет увеличения частоты сердечных сокращений.

МОК зависит и от вида физических нагрузок. Например, при максимальной работе руками МОК составляет лишь 80% от значений, получаемых при максимальной работе ногами в положении сидя.

Адаптация организма здоровых людей к физической нагрузке происходит оптимальным способом, за счет повышения величины как ударного объема крови, так и частоты сердечных сокращений. У спортсменов используется самый оптимальный вариант адаптации к нагрузке, поскольку благодаря наличию большого резервного объема крови при нагрузке происходит более значительное повышение ударного объема. У кардиологических больных при адаптации к физической нагрузке отмечается неоптимальный вариант, поскольку из-за отсутствия резервного объема крови адаптация происходит только за счет повышения частоты сердечных сокращений, что вызывает появление клинических симптомов: сердцебиения, одышки, болей в области сердца и т.д.

Для оценки адаптационных возможностей миокарда в функциональной диагностике используется показатель функционального резерва (ФР). Показатель функционального резерва миокарда указывает, во сколько раз минутный объем крови при выполнении физической нагрузки превышает уровень покоя.

Если у обследуемого наибольший минутный объем крови при нагрузке составляет 28 л/мин, а в покое равен 4 л/мин, то его функциональный резерв миокарда равен семи. Такая величина функционального резерва миокарда свидетельствует о том, что при выполнении физической нагрузки миокард обследуемого способен повысить свою производительность в 7 раз.

Многолетние занятия спортом способствуют повышению функционального резерва миокарда. Наибольший функциональный резерв миокарда отмечается у представителей видов спорта на развитие выносливости (8-10 раз). Несколько меньше (6-8 раз) функциональный резерв миокарда у спортсменов игровых видов спорта и у представителей единоборств. У спортсменов, развивающих силу и скорость, функциональный резерв миокарда (4-6 раз) мало отличается от такового у здоровых нетренированных лиц. Снижение функционального резерва миокарда менее четырех раз свидетельствует о снижении насосной функции сердца при выполнении физической нагрузки, что может свидетельствовать о развитии перегрузки, перетренировки или болезни сердца. У кардиологических больных снижение функционального резерва миокарда обусловлено отсутствием резервного объема крови, что не позволяет увеличить ударный объем крови при нагрузке, и снижением сократительной способности миокарда, ограничивающим насосную функцию сердца.

БЕРСЕРК ( БОЕВАЯ ФАРМАКОЛОГИЯ)

среда, 24 декабря 2014 г.

Ударный объём сердца

Обычный человек:

Ударный объём – 60-90 мл.
Частота пульса при нагрузке – 150 ударов в минуту
Минутный объём (перекачивается за минуту) – 9-13,5 литра

Атлет:

Ударный объём – 150-200 мл.
Частота пульса при нагрузке – 150 ударов в минуту
Минутный объём (перекачивается за минуту) – 22,5-30 литров

Максимальный ударный объём сердца

Как увеличить ударный объём сердца?

Тренировки на пульсе 120-130 ЧСС

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ГОРМОН РОСТА (СТГ)

Пребывание в условиях высоких температур существенно повышает содержание в крови соматотропина. Так, например, во время пребывания в сауне уровень СТГ в крови повышается в 2-3 раза, необходимо только правильно использовать этот температурный стимулятор. В сауне необходимо париться каждый день понемногу – от 5 до 15-и минут. Иначе серьезных сдвигов в метаболизме достичь не удастся. Минимальная частота посещения сауны, которая дает анаболический эффект – 3 раза в неделю. Еженедельное многочасовое пребывание в сауне с многочисленными заходами с точки зрения физиологии не имеет никакого смысла. Парная русская баня на практике показала еще большую эффективность, нежели сауна. Даже в Финляндии, где посещение сауны возведено в культ, финны отказываются от саун и строят русские бани.

Правильное применение высших температур приводит к усилению анаболических процессов с одновременным “сгоранием” подкожной жировой клетчатки. Это является хорошим признаком, говорящим об увеличении секреции СТГ. При перегреве организма возникает очень интересный феномен, который называется «централизацией кровообращения». Из-за перевозбуждения симпатико-адреналиновой системы и выброса в кровь огромного количества адреналина происходит очень сильное сужение всех периферических сосудов и расширение центральных. Сужение сосудов на периферии снижает теплопроводность кожи и не дает избыточному теплу проникнуть к центральным органам. Усиление сгорания подкожно-жировой клетчатки частично обусловлено сильным сужением не только кожных, но и подкожных сосудов, что нарушает кровообращение в подкожно-жировой ткани.

Нейромедиаторы, вызывающие централизацию кровообращения одновременно являются индукторами выброса соматотропина. В парной бане, либо сауне при температуре воздуха в 110 градусов по Цельсию уровень соматотропина в крови может повышаться в 6 (!) раз. Не будем забывать, что соматотропин – это стрессовый гормон и его выброс индуцируется любым мало-мальски серьезным стрессом. Соматотропин мобилизует жирные кислоты из подкожно-жировой клетчатки в кровь и переводит митохондрии с углеводного на жировой тип питания, чтобы повысить их жизнестойкость. Ведь митохондрии в эволюционном плане являются самыми молодыми образованиями клетки и страдают прежде всего. Защищает же их от разрушения соматотропин. Если адреналин и глюкокортикоидные гормоны в избыточных количествах во время сильного стресса способны повреждать клеточные структуры, то соматотропин – никогда. Наоборот, он препятствует тому повреждению клеточных мембран, которое может возникнуть из-за избытка адреналина и глюкокортикоидов.

Дополнительным положительным действием сауны является постепенное снижение основного обмена, что замедляет катаболические процессы в мышцах, а мышцы, как известно, растут на 60% за счет замедления катаболизма, и лишь на 40% за счет увеличения анаболизма. То же можно сказать и о таких качествах, как выносливость и способность к восстановлению после больших физических нагрузок. Развитие выносливости, в т.ч. и силовой, вообще на 70% зависит от замедления катаболизма Повышение выносливости позволяет использовать большие тренировочные нагрузки и, в конечном итоге, усиливать анаболизм косвенным путем. Краеугольным камнем при этом является, естественно, увеличение секреции СТГ.

Воздействие низких температур также способно увеличить анаболизм за счет усиления секреции СТГ. Как это происходит? При охлаждении организма возникает защитная реакция – резкое усиление спонтанного липолиза. Повышение уровня СЖК в крови повышает температуру тела за счет разобщения окисления и фосфорирования (термогенный эффект). В дальнейшем наступает “отмашка”. После прекращения холодового воздействия уровень СЖК в крови снижается и, соответственно, уровень СТГ возрастает. Единственным минусом является нарастание подкожно-жировой клетчатки, как и в случае с применением никотиновой кислоты. Избыток подкожной жировой клетчатки корректируется диетой и последующей «сушкой».

Холодовое воздействие необходимо производить каждый день, причем оптимальной формой являются обливания холодной водой. Обливание делается, как правило, «ступенчатым» путем. Вначале обливают руки. После адаптации, которая у каждого человека может занимать разное время в зависимости от состояния здоровья и уровня тренированности, обливают ноги, и, наконец, все туловище. Скорость такой ступенчатой адаптации строго индивидуальна. Обливание холодной водой имеет преимущество перед другими видами закаливания. Контакт с холодной водой носит кратковременный характер, и тело не успевает переохладиться, в отличие от таких видов закаливания, как холодный душ и купание в холодной воде. Переохлаждение не наступает, однако ответная нервно-рефлекторная реакция организма успевает развиться, и выброс соматотропина достигает ощутимых величин (иногда в 3-4 раза). Этот выброс носит кратковременный характер, однако, его анаболическое действие весьма ощутимо. Холодовая закалка с целью наращивания мышечной массы широко использовалась в подготовке атлетов всех времен и народов (за исключением тех, конечно, у которых вообще мыться было не принято).

Обливаться холодной водой можно даже людям, у которых есть какие-либо хронические воспалительные заболевания. Только делать это надо, еще раз подчеркиваю, крайне осторожно, ступенчато. Что такое поступенчатое обливание? На первом этапе вы обливаете руки по локоть. Для этих целей лучше всего подойдет обычный ковш с холодной водой из под крана. Никто не знает заранее сколь быстро у вас именно, наступит адаптация к обливанию локтей. Как только вы почувствовали, что наступила полная адаптация можно начинать обливать руки целиком. Следующий этап – обливание вместе с руками ступней ног. У многих людей ступни являются самым «слабым» местом в плане устойчивости к холоду и их адаптация к обливанию холодной водой может занять достаточно длительное время. После адаптации ступней ноги обливают уже по колено. И лишь потом, по мере адаптации, ноги обливаются целиком. Именно на этом последнем этапе, когда руки и ноги полностью привыкнут к обливанию холодной водой можно перейти к обливанию всего тела.

Чтобы подстраховать себя от простуды или обострения какого-либо имеющегося, хронического воспалительного заболевания можно на очередном, самом «опасном» этапе закалки начать принимать мегадозы аскорбиновой кислоты (10 г/сут на 70 кг веса тела), либо провести пару дней «сухого» голодания без еды и без воды. Большинство все же предпочитает аскорбинку.

Интересно то, что во время охлаждения, так же как и во время перегрева наступает выраженная централизация кровообращения. Сосуды кожи, подкожно-жировой клетчатки и кишечника сужаются. Зато сосуды головного мозга, сердца, почек расширяются. Кровь вместе с теплом уходит от периферии к центру. Организм стремится сохранить жизнь центральных органов за счет периферических. С другой стороны, сильное сужение сосудов периферических тканей снижает их теплопроводность и мешает проникновению холода вглубь тела, равно как и потере тепла организмом.

Ударный объем сердца и скоростной бег (Часть 2).

У некоторых начинающих бегунов возникает вопрос «насколько полезно для здоровья бегать долго и часто в верхних пульсовых зонах?». И здесь мы снова упираемся в вопрос тренированности сердечно-сосудистой системы, мышц и новое словосочетание «ударный объем сердца» (УО). Ударный объем сердца – это порция крови, выбрасываемая левым желудочком за 1 сокращение.

В первой части статьи я показал работу сердца, сосудов и фазы сердечного цикла. Во второй части рассмотрим ударный объем сердца, работу сердца при повышенной частоте сердечных сокращений.

С каждым сокращением сердца у взрослого человека (в состоянии покоя) в аорту и легочный ствол выбрасывается 50-70 мл крови, в минуту – 4-5 л. При большом физическом напряжении минутный объем может достигать 30 – 40 л. Другими словами, сердце спортсмена растягивается до таких размеров, которое может за одно сокращение прокачивать более 200 мл крови. Например, сердце у профессионального легкоатлета при работе в течение минуты на пульсе 180 уд./мин. может прокачать 36 л. крови. Это 4-е ведра по 10 литров!

У каждого человека УО индивидуален, зависит от наследственных данных и тренированности. У женщин, например, УО на 10-15% меньше, чем у мужчин.

У человека со спортивным сердцем (имеющее больший УО) выше показатель выносливости, особенно к продолжительным физическим нагрузкам (марафон, велоспорт, плавание на длинные дистанции).

Какой эффект на сердце оказывает физическая нагрузка?

1. Увеличивается частота сердечных сокращений (ЧСС)
2. Увеличивается ударный объем (УО)
3. Повышается систолическое давление
4. Понижается диастолическое давление и сопротивляемость периферических сосудов
5. Увеличивается частота дыхания
6. Усиливается коронарный кровоток
7. Происходит перераспределение крови (кровь будет в работающей мышце)

Эффект от аэробных нагрузок (долгосрочный)

1. Спортивное сердце (увеличение размеров и силы сокращения)
2. Снижение пульса
3. Увеличение количества капилляров в мышцах

Ударный объем при физической нагрузке.

Ударный объем сердца увеличивается по мере роста пульса пока и до тех пор, пока интенсивность физической нагрузки не выйдет на уровень 40-60% от максимально возможной. После чего УО выравнивается. То есть, при беге на пульсе 120-150 уд./мин сердце эргономично растягивается и сокращается, оптимально обеспечивая обмен кислорода и питательных веществ в мышцах, освобождаясь от CO2 и снова обогащаясь O2. Поэтому, чтобы «растянуть» сердце и увеличить УО рекомендуют бегать по 2-3 часа в день, на протяжении 6 мес.!

Наверняка некоторые замечали, бежишь-бежишь 20-30 минут пульс высокий, а после со 150-155 уд./мин. он падает до 135 уд./мин. при той же интенсивности. Это показатель того, что сердце вышло на норму своего УО, сосуды и капилляры организма включились в работу.

При продолжительной физической нагрузке 40-60% от максимума (или 120-150 уд./мин. при беге) растягивается камера левого/правого желудочка, так как поступает максимальное количество крови в таком режиме. Если камера желудочка растянулась (фаза диастолы), то соответственно дальше оно должно максимально сократиться (фаза систолы), чтобы вытолкнуть кровь.

Работа сердца при повышенной ЧСС.

В случае, когда нагрузка увеличивается, при работе в 4-5-й пульсовой зоне (ПЗ), то сердцебиение увеличивается, пульс тоже. Учащается фаза систолы и диастолы (сокращения и расслабления). Почему мы не можем бежать на пульсе 170 -180 уд./мин так же долго, как на пульсе 150 уд./мин.? Дело в следующем…

На повышенном пульсе кровь не успевает полноценно обогащаться кислородом, а также камера желудочка не успевает полноценно растянуться как на пульсе 140 уд./мин и также полноценно, максимально сократиться, чтобы вытолкнуть кровь. Получается, что кровь полностью не обогащается и еще сердце начинает «торопиться» и пропускает через желудочек меньшие порции крови при быстром расслаблении и быстром сокращении.

УО при повышенной ЧСС будет снижаться, будет нарушаться кислородный обмен между мышечными тканями (верхними/ нижними конечностями), что будет ограничивать выполнение работы.

Соответственно, в таком режиме (анаэробного гликолиза) спортсмен не сможет долго показывать высокий результат. При уменьшении питательных веществ и кислорода поступающих к мышцам, как мы знаем, организм в анаэробном режиме начинает использовать глюкозу, гликоген мышц выделяя при этом пируват, лактат который выходит в кровь. Вместе с лактатом увеличивается количество ионов водорода (H+). И вот избыток Н+ разрушает белок и миофибриллы. В небольшом количестве он способствует увеличению силы, а в избытке, при сильном закислении, только вредит организму. Если Н+ много и они долго находятся в крови, то это также снижает аэробные возможности спортсмена, выносливость, так как разрушает митохондрии.

Но приятная новость в том, что при помощи грамотных интервальных тренировок, темповых тренировок мы можем увеличивать буферные возможности организма, увеличивая МПК и отодвигая ПАНО.

Интервальные тренировки, особенно у профессиональных спортсменов и даже любителей, которые работают на результат, связаны с большими интервалами по 1000 м и выше, и эти тренировки очень изматывают не только физическое состояние, но также и нервную систему. Если их часто делать, то это может привести к перетренированности, воспалениям, болезням, травмам. На мой взгляд, в зависимости от периода подготовки спортсмена и уровня спортсмена достаточно 1-2 разноплановых интервальных тренировок в неделю или даже 1 раз в 2 недели.

Чем чаще ЧСС, тем сильнее сдвигается биохимия в сторону анаэробного обмена, тем меньше по времени мы можем выполнять ту или иную работу. Чем выше ЧСС, тем больше нужно потреблять кислорода и энергии мышцам. В итоге сердечная мышца будет недополучать питания, что будет приводить к ишемизации (нарушению сердечного кровообращения) сердца.

Для того, чтобы повысить выносливость, мало только увеличить ударный объем сердца (УО). Здесь также имеет значение состояние мышц, капиляризация и развитость кровеносной системы. Развиваются данные качества в процессе тренировок.

Интервальные тренировки тоже бывают разные: короткие интенсивные и продолжительные (не в полную силу). Первые могут длиться 10-20 минут, а вторые 40-60 минут и более. Чем интенсивнее интервал, тем выше частота сердечных сокращений (пульс), тем сильнее накачивается мышца сердца, снижается эластичность.

Надо понимать, что интервальная тренировка на максимальном ЧСС допустима, если вы профессиональный спортсмен и готовитесь к соревнованиям. Продолжительная нагрузка в таком режиме является нежелательной для здоровья, так как ведет к закислению не только мышц, но и сердца.

Тренировки со слишком высоким пульсом приводят к гипертрофии сердечной мышцы и снижению ударного объёма, и как следствие может привести к сердечной недостаточности и даже летальному исходу. Поэтому грамотное составление тренировочного плана и понимание специфики тренировочных упражнений позволяет последовательно и равномерно развивать функции организма без вреда для здоровья.

Чем грозит здоровью спортсмена длительный бег на высоком пульсе или как предохраняет нас организм от печальных последствий?

1) Сначала появляется утомляемость организма, затем забиваются работающие мышцы (руки, ноги), становятся ватными.

2) Рвотный рефлекс, тошнота, как реакция на закисление организма.

3) Отключение ЦНС, потеря сознания.

4) Остановка сердца.

Мы с вами теперь умные и доводить себя до состояния 4-го пункта не будем.