Регулярные интенсивные физические нагрузки приводят к увеличению полостей миокарда и его утолщению. Спортивное сердце сокращается реже, но сильнее, этим обеспечивается достаточное питание мышечной ткани и внутренних органов, целесообразное расходование энергетических ресурсов. При перетренированности возникают заболевания миокарда.
Почему развивается спортивное сердце? Согласно закону Франка-Старлинга, чем сильнее будет растянуто мышечное волокно, тем с большей силой оно сократится в ответ. У человека во время физической нагрузки происходит активация сердечнососудистой системы, возрастают минутный и ударный объемы крови. Это необходимо для того, чтобы как можно больше крови протекло через легкие, и больший объем крови, обогащенной кислородом, попал к скелетной мускулатуре, которая и осуществляет выполнение нагрузки. Чем больше объема крови протекает по камерам сердца, тем больше растягиваются волокна миокарда, и, соответственно, тем с большей силой они сокращаются. По мере постоянных тренировок постепенно формируется утолщение мышечных волокон, что носит приспособительный характер, ведь чем больше потребность скелетной мускулатуры в кислороде, тем больше крови должно быть обогащено кислородом в легких.
Как работает сердце спортсмена?
Сердце спортсмена обозначают как «спортивное».
Происходит увеличение толщины стенки — массы миокарда, увеличиваются полости желудочков и предсердий, но происходит это по-разному.
Физиологическое или «правильное» спортивное сердце само лучше питается за счёт расширения собственной коронарной сети капилляров и повышенного образования новых сосудов. Большая толщина стенок позволяет эффективно и усиленно сокращать их и расслаблять, вследствие высокой эластичности и значимых запасов энергии в кардиомиоците — клетке миокарда. Полости предсердий и желудочков увеличиваются для принятия с последующим выбросом большего объёма крови во время спортивной нагрузки.
Разные виды спорта меняют конфигурацию сердца по-своему, всё зависит от того, в каком темпе двигается спортсмен. У всех спортсменов увеличена толщина миокарда желудочков, но при всех динамичных и «беговых» видах спорта, в том числе велосипедном и плавании, растёт объём внутренней полости желудочков. Желудочки равномерно крупные — толстые стенки соответствуют большому внутреннему объёму, что необходимо для увеличенного и усиленного выброса крови.
При «стоячих» видах, например, борьба и тяжёлая атлетика, чрезмерно повышается артериальное давление, и при нормальном размере полости желудочка стенка его утолщена, из-за чего визуально желудочек выглядит неравномерно увеличенным: стенка толстая, а внутренняя полость небольшая
При гребных видах спорта идёт чередование динамичной и статичной нагрузки, поэтому и изменения миокарда средние между двумя основными вариантами. Отражаются на конфигурации правильного спортивного сердца и расовые особенности, максимальная выраженность конфигурации отмечается у спортсменов негроидной расы, поэтому они самые быстрые и выносливые.
В покое правильное сердце спортсмена работает в экономном режиме с малым числом сокращений — 40–60 в минуту, потребность его в кислороде снижается, фаза расслабления (диастола) превышает фазу сокращения (систола), скорость кровотока падает — артериальное давление снижено. Такой своеобразный анабиоз сердечной мышцы, целью которого является полноценный отдых, чтобы в решающую минуту всю себя отдать на беспрецедентную по интенсивности работу.
Сила сокращений сердечной мышцы подчиняется закону Франка-Старлинга: чем сильнее растянуты мышечные волокна, тем интенсивнее сжатие желудочков. Это справедливо не только для миокарда, но и для всех гладких и поперечнополосатых мышц.
Механизм этого действия можно представить натягиванием тетивы лука – чем больше ее вытянуть, тем сильнее будет пуск. Это возрастание в кардиомиоцитах не может быть беспредельным, если прирост длины волокон составляет более 35 — 38%, то миокард слабеет. Второй способ для усиления работы сердца – это повышение давления крови в его камерах. В ответ на это мышечный слой утолщается для противодействия гипертензии.
В первую очередь важно для бегунов, конькобежцев, велосипедистов, пловцов. В организме происходят такие адаптационные процессы:
· Мышечные волокна постоянно сокращаются и удлиняются;
· Возрастает кровоток в работающих мышцах периферические артерии расширяются;
· Возрастает кровоток в работающих мышцах;
· Ускоряются реакции обмена при участии кислорода (аэробные);
· Учащается ритм сокращений при нагрузке;
· Возрастает тонус вен;
· Миокард растягивается под влиянием повышенного притока крови;
· Увеличивается объем ударного выброса.
Таким образом, у спортсменов с преобладанием динамической (аэробной) нагрузки наблюдается дилатация (расширение) сердечных полостей при минимальной степени гипертрофии миокарда. При этом виде тренировок потребность в кислороде умеренная, но усиления притока крови по сжатым артериям не происходит, поэтому питание тканей обеспечивается за счет повышения артериального давления.