Адаптационные изменения сердечно-сосудистой системы и крови

Гипертрофия миокарда является неотъемлемой особенностью сердца спортсмена, однако, у тренирующихся на силу и ловкость (тяжелоатлеты, акробаты, гимнасты) она выражена незначительно, а у тренирующихся на выносливость (бегуны-стайеры, велосипедисты) достигает значительной выраженности.

Если масса сердца у здоровых, не занимающихся спортом людей, составляет в среднем 270-285 г, то у спортсменов она достигает 310-500 г. Между массой сердца и вместимостью его камер прямой связи не обнаружено. Увеличение массы сердца сопровождается гипертрофией мышечных клеток (кардиомиоцитов), что ухудшает их функциональные возможности, так как при этом нарушается отношение объема клетки к площади ее поверхности. В других тканях при несоответствии объема и поверхности клетки делятся, что и приводит к восстановлению нарушенного равновесия. Сердечная мышечная клетка лишена способности делиться и поэтому при гипертрофии оказывается в неблагоприятных условиях.

Абсолютный объем совершаемой работы сердца с гипертрофированным миокардом больше, чем у сердца с негипертрофированным миокардом. Однако, если сделать перерасчет на единицу массы миокарда, удельный объем работы будет такой же или даже меньше, чем у сердца без гипертрофии миокарда.

Выраженную гипертрофию миокарда у спортсменов следует признать нежелательным явлением. Существует возможность удовлетворения повышенных функциональных запросов при небольшой гипертрофии миокарда за счет гипертрофии сосочковых мышц, ускорением обновления ультраструктур (митохондрий, миофибрилл) кардиомиоцитов, дилятации полостей сердца при повышении тонуса стенок, перестройке гемодинамики (увеличение сердечного выброса) и улучшении капилляризации миокарда.

Изменение ультраструктур и обменных процессов в миокарде наблюдается при одноразовой высокой физической нагрузке, что приводит к истощению запасов гликогена и гликолитических ферментов в клетках сердечной мышцы при активизации работы митохондрий. При хронических нагрузках, приводящих к состоянию перетренированности, уменьшается активность окислительных митохондриальных ферментов и более экономное расходование гидролитических ферментов.

При нагрузках статического характера адаптация сердца спортсменов идет преимущественно по пути расширения камер сердца, а нагрузки динамического характера вызывают гипертрофию стенок левого желудочка.

Повышение выброса крови в артериальную систему адаптированной к физическим нагрузкам сердечной мышцей приводит к соответствующей перестройке артерий с утолщением их стенок и повышением эластичности.

При нарастании физических нагрузок происходит перестройка всех компонентов микроциркулярного русла крови: раскрываются резервные капилляры, увеличивается извитость артериального звена, умеренно расширяется венозный отдел и формируются артериоловенулярные анастомозы, и даже формируются новые капилляры. В результате повышается вместимость микроциркуляторного русла и улучшается его пропускная способность. Если физические нагрузки столь велики, что приводят к состоянию утомления, то изменяется и лимфокапиллярное звено. Диаметр лимфатических капилляров увеличивается более чем в 3 раза.

Характер и объем адаптативных изменений микроциркуляторного русла зависит от возраста, спортивной специализации, стажа и квалификации, а также от особенностей тренировочного цикла. В мышцах при физических нагрузках перестройка звеньев микроциркуляторного русла имеет фазный характер: капилляры и артериоловенулярные анастомозы при умеренных нагрузках расширяются. В процессе увеличения физических нагрузок до чрезмерных наступает резкое сужение одних звеньев микроциркуляторного русла при сохранившихся местами расширениях в других его отделах.

Обеспечение возросших энергетических и пластических потребностей тканей организма при физических нагрузках достигается за счет изменения состава крови. Во время физических нагрузок она должна обеспечить работающие органы кислородом и питательными веществами-поставщиками энергии, удалив при этом углекислоту и продукты метаболизма. Переносчиками кислорода являются эритроциты. При однократных физических нагрузках содержание эритроцитов в крови и уровень гемоглобина повышаются, хотя у спортсменов может наблюдаться и их понижение (эритропения).

Продукция эритроцитов при физических нагрузках снижается, а их жизненный цикл увеличивается. Если выработка эритроцитов снижается значительно, а организм не может компенсировать это продлением их жизненного цикла, то содержание эритроцитов в крови падает. Содержание эритроцитов в крови после нагрузки в определенной степени зависит от тренированности спортсменов. Содержание лейкоцитов в крови зависит от объема физических нагрузок (миогенный лейкоциоз).