Важнейшими физиологическими показателями в деятельности сердечно-сосудистой системы являются ударный и минутный объемы крови, обеспечивающие все органы и ткани питательными веществами и кислородом.

Под ударным объемом крови понимается количество крови, выбрасываемое сердцем при систоле (т. е. за одно сокращение сердца). Поэтому ударный объем называют еще систолическим (СО). Минутный объем (МО) – это количество крови, выбрасываемое сердцем в 1 мин.

Следовательно, МО крови можно определить, помножив СО крови на количество систол в 1 мин.

Для расчета СО крови можно воспользоваться формулой Старра:

СО = 100 + 0,5 ПД-0,6 ДД-0,6 В,

где ПД – пульсовое давление, ДД – диастолическое давление в мм рт. ст., В – возраст в годах. МО крови равен произведению систолического объема на частоту пульса в 1 мин.

У юных штангистов СО крови достоверно больше, чем у нетренированных их сверстников. Так, через год тренировок СО у спортсменов 14—15 лет составляет 60 мл, ау их нетренированных сверстников – 49 мл; МО – соответственно 3,5 и 3 л. Через 2 года занятий спортом СО крови увеличивается у тяжелоатлетов до 78 мл, МО – до 4,8 л; у их нетренированных сверстников – соответственно до 58 мл и 4,35 л.

Как уже отмечалось, занятия спортом предъявляют весьма высокие требования к функциональному состоянию дыхательного аппарата. У спортсменов, как правило, более высокие величины жизненной емкости легких и меньше частота дыхания по сравнению с нетренированными сверстниками. С возрастом частота дыхания уменьшается. Занятия спортом приводят к более быстрому ее снижению (рис. 4.3). Например, через 2 года спортивной подготовки частота дыхания у тяжелоатлетов 15—16 лет становится на 3,5 дыхательного движения в 1 мин меньше, чем у их нетренированных сверстников.

У спортсменов жизненная емкость легких за 2 года увеличивается с 3,38 до 4,2 л, а у их нетренированных сверстников – с 2,8 до 3,5 л.

Таким образом, занятия с 13—14-летнего возраста в секции тяжелой атлетики, где главное внимание уделяется общей физической подготовке, приводят к достоверному улучшению у штангистов приспособительных механизмов сердечно-сосудистой и дыхательной систем по сравнению с подростками, не занимающимися спортом.

Исследование организма юных спортсменов во время нагрузок.Для исследования реакции сердца при выполнении мышечной работы была применена функциональная проба со статическими напряжениями, заключавшимися в сжатии в 1/3 максимальной силы «до отказа» ручного динамометра.

Мышечная работа приводит к значительным сдвигам в деятельности сердечно-сосудистой системы. Усиление функционирования сердца отчетливо наблюдается уже в предстартовом состоянии. Об этом свидетельствует повышение частоты пульса у юных штангистов перед началом мышечной работы по сравнению с частотой, регистрируемой в покое, в среднем до 72—75 в 1 мин, а у их нетренированных сверстников – до 81—85 в 1 мин.

При выполнении мышечного напряжения статического характера у всех подростков частота пульса резко возрастает уже в период врабатывания. В это время у юных штангистов прирост частоты пульса по сравнению с исходным уровнем выраженнее, чем у их нетренированных сверстников (частота пульса увеличивается соответственно на 10,8 и 8,3 в 1 мин). После окончания врабатывания частота пульса у тренированных подростков находится в устойчивом состоянии до самого конца статического напряжения, тогда как у их нетренированных сверстников наблюдается волнообразное ее изменение (рис. 4.4).

1 – период врабатывания, 2 – период «устойчивого состояния»,

3 – появление начальных признаков утомления, 4 – период преодоления

утомления, 5 – период нарастающего утомления

Средняя частота пульса во время мышечной работы у юных спортсменов составляет 80 уд./мин, а у нетренированных подростков – 88 уд./мин, максимальная частота пульса – соответственно 93 и 96. Максимальный прирост частоты пульса равен у спортсменов 30,8%, а у их нетренированных сверстников – 19,4%.

Таким образом, у юных атлетов реакция частоты сердцебиения во время статического напряжения в 1/3 максимальной силы «до отказа» по сравнению с исходным уровнем более выражена, чем у нетренированных подростков. Это говорит о более высокой лабильности сердечно-сосудистой системы у спортсменов. В то же время, несмотря на больший прирост частоты пульса в начале работы, в целом на всем протяжении статического напряжения у спортсменов наблюдается равномерное изменение сердцебиений, чего не отмечается у подростков, не занимающихся спортом.

Во время статического напряжения у всех подростков заметно небольшое увеличение артериального кровяного давления. Это увеличение происходит постепенно, достигая своего максимума к концу мышечной работы. Прирост систолического давления во время статического напряжения составляет у спортсменов в среднем 16 мм рт. ст., а у их нетренированных сверстников – 9,2 мм рт. ст. Характер изменения диастолического кровяного давления такой же, как и характер изменения систолического давления (рис. 4.5). После окончания статического напряжения на первой минуте восстановительного периода показатель прироста систолического давления уменьшается у юных спортсменов на 52%, а у нетренированных подростков – на 6,5%, показатель диастолического – соответственно на 68 и 60%.

По сравнению с исходным уровнем перед началом выполнения статического упражнения СО и МО крови возрастают у всех подростков соответственно до 72,6 и 64 мл и до 4,34 и 3,84 л. Известно, что увеличение СО и МО, как и брадикардия, характерно для тренированных людей. У юных тяжелоатлетов СО крови перед началом мышечной работы больше, чем у их нетренированных сверстников, на 8,6 мл, а МО – на 0,5 л. Следовательно, у спортсменов наблюдаются более высокие функциональные возможности сердечно-сосудистой системы во время выполнения работы, чем у нетренированных подростков. При статическом напряжении у всех подростков происходит незначительное изменение СО и МО крови. По-видимому, напряжения статического характера (в 1/3 максимальной силы «до отказа») не являются для подростков трудновыполнимыми. Представляет интерес тот факт, что во время статического напряжения у всех подростков отмечается не повышение, а снижение СО и МО крови по сравнению с исходным уровнем. О снижении этих показателей во время статических напряжений свидетельствуют исследования, осуществленные В.В. Скрябиным и Р.А. Шабуниным.

Статическое напряжение мышц кисти и предплечья в 1/3 максимальной силы приводит к увеличению частоты дыхания, которое имеет тенденцию к возрастанию к концу работы. Сравнительные исследования изменений частоты и глубины дыхания у тяжелоатлетов и нетренированных подростков 13—16-летнего возраста говорят о том, что во время статического напряжения эти показатели подвержены меньшим изменениям у юных спортсменов, чем у их нетренированных сверстников (рис. 4.6). Многие специалисты объясняют данный факт повышенным внутригрудным и внутриальвеолярным давлением в результате натуживания, что приводит к резкому уменьшению кровотока по сосудам малого круга кровообращения и к недостаточному поступлению крови в левый желудочек.