Функциональные пробы

Для того чтобы оценить функциональное состояние сердечно-сосудистой системы, особенно при отклонениях в ее работе, не проявляющихся в состоянии покоя, выявить степень тренированности - применяют функциональные пробы со стандартной нагрузкой. Наиболее простой пробой, которую можно использовать даже при обследованиях детей дошкольного возраста является проба Мартине - 20 приседаний за 30 секунд. При этом стандартными являются и объем нагрузки (20 приседаний) и интенсивность (за 30 секунд).

В зависимости от функционального состояния ССС реакция ее на нагрузку может быть различной.

Нормотоническая реакция - наиболее благоприятная реакция ССС на нагрузку. Она проявляется увеличением систолического давления (на 15-30 % от исходного уровня при пробе Мартине), снижением диастолического (на 10-30%) и ростом пульсового, что свидетельствует об увеличении сердечного выброса. Наиболее важной характеристикой нормотонической реакции является параллельное нарастание частоты пульса и пульсового давления (они должны увеличиваться до 60-80 % от исходного уровня при пробе Мартине). Процент увеличения пульсового давления не должен значительно отставать от процента учащения пульса.

Гипотоническая реакция — заключается в значительном увеличении ЧСС (на 120-150 % от исходного уровня при пробе Мартине) при незначительном увеличении систолического давления и неизменном диастолическом. Пульсовое давление при этом также почти не изменяется.

Такая реакция считается неблагоприятной. Она свидетельствует о том, что усиление функции ССС, необходимое при физической нагрузке обеспечивается не одновременным увеличением систолического объема и пульса, что является более экономичным, а увеличением лишь ЧСС.

Гипотоническая реакция может наблюдаться при функциональной неполноценности ССС, а также у спортсменов при переутомлении и после перенесенных заболеваний.

Гипертоническая реакция - также является неблагоприятной. Она может проявляться значительным увеличением систолического давления (иногда свыше 200 мм ртутного столба при пробе Мартине), ЧСС и незначительным увеличением диастолического давления; либо значительным увеличением диастолического давления (свыше 90 мм ртутного столба) при незначительном увеличении систолического. Для гипертонической реакции характерно увеличение периферического сопротивления сосудов. Такая реакция возможна у лиц с гипертонической болезнью либо с предрасположенностью к ней, а также у спортсменов в состоянии переутомления.

Реакция со ступенчатым подъемом систолического артериального давления проявляется выраженным учащением пульса. При этом САД, измеренное на 2-3 минуте восстановительного периода выше, чем измеренное непосредственно после нагрузки.

Такая реакция характерна для организма с ослабленной функциональной способностью сердечно-сосудистой системы и обычно наблюдается после скоростных нагрузок. Эта реакция свидетельствует о том, что ССС не способна адекватно реагировать на нагрузку и достаточно быстро наращивать свою производительность в соответствии с возрастающими потребностями организма.

Ступенчатая реакция также может отмечаться у спортсменов при переутомлении и сопровождаться жалобами на быструю утомляемость, боли в ногах после нагрузки и т.д. Такая реакция может быть временным явлением и исчезать при изменении режима тренировки.

Дистоническая реакция — характеризуется значительным увеличением пульса и САД (иногда свыше 200 мм ртутного столба), при этом ДАД, определяемое слуховым методом доходит до 0, т.е. тоны на плечевой артерии четко выслушиваются, даже когда уровень давления достигает нулевой отметки. Это явление называется - феноменом бесконечного тона.

Феномен бесконечного тона может наблюдаться при утомлении, после перенесенных инфекционных заболеваний. В норме может встречаться у подростков и юношей, а также у здоровых спортсменов после очень тяжелой мышечной работы.

Решать вопрос о том физиологическая ли это реакция или патологическая необходимо индивидуально. Если феномен бесконечного тона держится после обычной функциональной пробы не более 2-х минут - его можно считать физиологическим.

Важное значение для оценки функционального состояния ССС имеет анализ восстановительного периода. Длительность восстановительного периода зависит от интенсивности нагрузки и от функционального состояния ССС.

После пробы Мартине ЧСС должна восстанавливаться в течение 2-х мин, артериальное давление — 3-х минут. Чем быстрее идет восстановление, тем выше уровень функционального состояния ССС.

Помимо пробы Мартине можно использовать более сложные функциональные пробы, такие как проба Летунова, Гарвардский степ-тест, тест PWC170.

Проба Летунова проводится в 3 этапа:

1 - 20 приседаний за 30 секунд;

2 - бег на месте в максимальном темпе 15 секунд;

3 - бег на месте 2 минуты под ритм, задаваемый метрономом с частотой 180 уд в минуту.

При этом после каждого этапа производится измерение артериального давления. Первый этап дает представление о реакции ССС на нагрузку вообще, второй - о ее способности адаптироваться к скоростной нагрузке и третий характеризует выносливость ССС.

Гарвардский степ-тест - заключается в восхождении на ступеньку стандартной величины в определенном темпе определенное время.

Для мужчин: высота ступени - 50 см, время 5 минут, темп - 30 восхождений и спусков в минуту.

Для женщин: соответственно - 45 см, 4 минуты при том же темпе. После пробы трижды в восстановительном периоде определяется ЧСС за 30 секунд:

1 - с 60 до 90 секунды;

2 - со 120 до 150 секунды;

3 - со 180 до 210 секунды.

Результаты подсчетов подставляются в формулу, по которой подсчитывается индекс Гарвардского степ - теста (ИГСТ).

ИГСТ= t х 100.

(f1 + f2 + f3) х 2

где f1 - ЧСС за период с 60 до 90сек,

f2 - со 120-до 150 сек,

f3 - со 180-до 210 сек,

t - время выполнения теста в секундах.

Физическая работоспособность считается отличной, если ИГСГ больше 90; хорошей -80-89; средней - 65-79; ниже средней - 55-64; низкая - если ИГСТ ниже 55.

Тест PWC-170 - наиболее сложный. Его можно проводить с использованием велоэргометра, позволяющего точно дозировать нагрузку.

Принцип теста основан на том, что существует зависимость между ЧСС и мощностью выполняемой работы. Это позволяет предсказать, оценив ЧСС при выполнении обследуемым работы небольшой мощности, какой будет ЧСС при выполнении им работы любой мощности большей по интенсивности.

Поскольку установлено, что ЧСС, равная 170 уд/мин соответствует оптимальному по производительности режиму работы ССС, подсчитывают мощность работы, соответствующей данному пульсовому режиму с помощью формулы:

PWC170 =W2 + (W2 – W1) х 170 – f1,

f2 – f1

где W1 и W2 - мощность первой и второй контрольных нагрузок, измеряемая в кгм/мин; f1 и f2 - ЧСС после первой и второй нагрузок.

Средняя величина PWC170 для спортсменов – мужчин - 1520 кг м /мин,

для женщин - 780 кгм /мин.

Существуют различные стандарты для разных спортивных специализаций.

Тема 2: Энергетические источники мышечной работы.

Аэробная и анаэробная производительность.

Энергетические источники мышечной работы.

Для того чтобы мышцы человека могли совершать работу, им нужна энергия. Ее источником является содержащаяся в мышечной ткани АТФ (аденозинтрифосфорная кислота).

В результате отщепления от АТФ остатка фосфорной кислоты образуется АДФ (аденозиндифосфорная кислота) и выделяется энергия.

Запасы АТФ весьма ограничены, поэтому для выполнения работы в мышцах идут постоянные процессы восстановления (ресинтеза) АТФ. Ресинтез АТФ заключатся в присоединении к АДФ молекулы фосфорной кислоты. Эта химическая реакция требует энергии. (Если распад химического вещества идет с выделением энергии, то его восстановление — с поглощением энергии).

В организме имеются вещества, при расщеплении которых образуется необходимая для восстановления АТФ энергия (углеводы, жиры, белки).

Ресинтез АТФ может идти двумя путями:

1) Анаэробным (за счет расщепления богатых энергией веществ без участия кислорода.

2) Аэробным (с участием кислорода).

Анаэробный ресинтез преобладает в работе, длящейся менее трех минут, а также в начальном периоде работы любой длительности, т.к. организм способен обеспечить достаточное поступление кислорода (достичь своего уровня максимального потребления кислорода) только к третьей минуте.

Ресинтез АТФ анаэробным путем происходит в первую очередь за счет КрФ (креатинфосфорной кислоты), которая, реагируя с АДФ, отдает ей остаток фосфорной кислоты, обеспечивая восстановление АТФ. Количество КрФ также ограничено. Запасов АТФ и КрФ в мышцах хватает лишь на 10 - 15 секунд работы. Гораздо больше в организме запасов углеводов в виде глюкозы, содержащейся в крови и гликогена в печени и мышцах.

До 3-ей минуты от начала работы преобладает анаэробное расщепление глюкозы. Анаэробное расщепление глюкозы называется гликолизом. Результатом гликолиза является образование 2-х молекул АТФ и молочной кислоты. При этом АТФ образуется в 2-3 раза быстрее, чем при аэробном ресинтезе, что особенно важно для спринтеров.

Аэробный ресинтез АТФ происходит за счет окислительного фосфорилирования глюкозы. В результате образуется 36 молекул АТФ, что в 18 раз больше чем при анаэробном расщеплении глюкозы. Значит аэробный ресинтез АТФ энергетически выгоднее, чем анаэробный. Другим преимуществом окислительного фосфорилирования является отсутствие молочной кислоты, т.к. помимо АТФ в ходе цепи реакций образуются лишь вода и углекислый газ. После 40 минут работы ресинтез АТФ обеспечивается за счет окисления жиров.