поперечное сечение сосуда или системы сосудов. В данном случае объемная скорость крови будет одинаковой как в каждой камере сердца, так и в сечении, охватывающем всю систему капилляров большого круга или всю систему капилляров малого круга. Ни в одном участке замкнутой системы не может протекать крови больше или меньше, чем в другом участке. Иначе в какой-либо части этой системы произошло бы запустевание, что, конечно, невозможно. Это не исключает изменения объемной скорости кровообращения в каждом отдельном сосуде вследствие его расширения или сужения. В состоянии покоя организма сердце здорового взрослого человека перекачивает в минуту 3-5 л крови. Это большая часть крови, которая находится в организме, количество которой обычно измеряется 5-7 л. Эта цифра уже говорит о двигательной мощности сердца. Ясно, что сила сокращений сердечной мышцы должна быть весьма значительной для того, чтобы прогонять такое количество жидкости, особенно если учесть, что размеры сердца обычно не превышают размеры сжатого кулака его обладателя, а вес составляет около 400 г. Но 3-5 л крови - это «минутный объем сердца» при покое организма. При мышечной работе количество крови, выбрасываемой сердцем, увеличивается, и в известных пределах оно тем больше, чем больше мощность работы. Максимальный минутный объем сердца в 47 л был зарегистрирован в нашей лаборатории аспиранткой Г. И. Марковской у высокотренированных спортсменов при выполнении ими весьма интенсивной мышечной работы. Вероятно, что если бы удалось зарегистрировать объем сердца у высокотренированных спортсменов в естественных условиях спортивного напряжения, то обнаружились бы цифры, достигающие 50 л в минуту. Делались попытки подсчитать величину работы сердца и выразить ее в механических величинах. Это можно сделать, пользуясь законами гидродинамики. Для подсчета работы нагнетательного насоса надо знать, в основном, начальную скорость изгнания жидкости и величину создаваемого при этом давления. Так как эти величины для человеческого сердца примерно подсчитаны, то оказалось возможным вычислить работу сердца в килограммометрах. По подсчетам физиологов, сердце в покое совершает работу около 8 кгм в минуту. По тем же подсчетам при максимальном напряжении сердце может выполнить работу порядка 65 кгм в минуту. Это, конечно, показатель громадной мощности работы сердца. Такая цифра означает, что маленькое сердце могло бы в течение минуты поднять обладателя этого сердца, человека весом 65 кг, на высоту 1м. Показательна при этом выносливость сердца. Мы произвели подсчет работы сердца у победителя 100-километровой лыжной гонки, прошедшего 100 км за 8 час. 22 мин. Оказалось, что в среднем на дистанции сердце его работало с мощностью почти такой же, которая рассматривается как предельная. Мощность работы сердца составляла в среднем 63 кгм в минуту. С такой мощностью его сердце работало не 1 мин., а 500 мин. подряд. Продолжая высказанную выше аналогию, можно сказать, что сердце этого лыжника могло выполнить за 8 часов работу, достаточную для того, чтобы поднять обладателя его на полукилометровую высоту, или, иначе, чтобы поднять 30 с лишним человек на высоту пятиэтажного дома. Это весьма внушительные показатели рабочих возможностей сердца спортсмена. Кстати, подсчитали, сколько крови перекачало сердце лыжника на 100-километровой дистанции. Минутный объем сердца у лыжника приближался к 40 л! Это значит, что на протяжении всей дистанции, пройденной за 500 мин., каждая камера сердца перекачала около 20 000 л., или, иначе, около 20 тонн крови! (рис. 30). Ударный объем сердца. Минутный объем сердца есть произведение двух величин: ударного объема сердца и числа сердечных сокращений в одну минуту. Ударный объем сердца - это количество крови, выталкиваемой каждой камерой сердца за каждый удар, т. е. за каждое сердечное сокращение. У взрослого человека ударный объем в состоянии покоя обычно равен 40 -60 мл (мил- лилитров), у тренированных спортсменов он выше, до 100- 120 мл. При работе ударный объем сердца возрастает, однако не в такой мере, как минутный объем. Как было сказано, минутный объем сердца может при очень интенсивной работе возрастать в десятикратном размере, достигая свыше 40 л крови в минуту. Ударный же объем может возрастать ненамного, раза в два с лишним, да и такое увеличение надо считать очень большим. Каждая камера сердца представляет собой мышечный мешок, который вслед за сокращением и изгнанием содержавшейся в нем крови расслабляется. В это время в него вливается новая масса крови.
Естественно, что увеличение степени растяжения мышц не может быть очень большим. Растяжение в два раза - очень большая величина, что особенно видно из следующих данных. Предположим, что в покое ударный объем сердца тренированного спортсмена составляет 100 мл. Двукратное увеличение ударного объема будет обозначать 200 мл. Это почти стакан крови. Такой стакан должен заполнять каждую камеру сердца. Значит одновременно в обоих желудочках могут находиться два стакана крови. По данным Г. И. Марковской, ударный объем сердца тренированного спортсмена может увеличиться не только До 200, но даже до 220 мл. Что же касается нетренированных лиц, то ударный объем сердца при работе у них обычно не превышает 120-160 мл. Большая величина ударного объема у тренированных спортсменов обычно связана и с большой величиной сердца. Размеры сердца могут определяться, в основном, двумя обстоятельствами: 1) размерами его камер при расслаблении и 2) толщиною их стенок. Ясно, что большой ударный объем возможен лишь в том случае, если при расслаблении камеры хорошо расширяются и могут вместить в себя много крови. Вместе с тем для того, чтобы возросшую массу крови сердце могло быстро выбросить -в артериальную систему, оно должно обладать очень сильными мышцами. Сила же мышц пропорциональна их толщине. С тренировкой и происходит утолщение мышечных стенок сердца, увеличение их сократительной силы. Это в особенности сказывается на мускулатуре левого желудочка; ему ведь приходится выталкивать кровь в большой круг кровообращения. Увеличивается мускулатура и правого желудочка; хотя сопротивление в нем меньше, так как выталкивает он кровь в малый круг кровообращения, все же и здесь нужно увеличение силы для проталкивания возросшей массы крови. Частота сердечных сокращений. Частота сокращений сердца, или, что то же, частота пульса, при покое у спортсменов обычно не превышает 60, а у спортсменок- 70 ударов в минуту. У нетренированных частота пульса в среднем 70-80. У тренированных спортсменов часто можно наблюдать 40-50 ударов пульса в минуту, встречаются и цифры, лежащие ниже 40. Особенно редкий пульс характерен для стайеров, марафонских бегунов, лыжников. На сборе лыжников-мастеров мы подсчитывали у них пульс утром после пробуждения, в постели, и не раз наблюдали цифры порядка 32- 36 ударов в минуту. У тренированных спортсменок утренний пульс бывает равен 40-45 ударам. Малая частота пульса в покое у спортсменов обычно связана с большим ударным объемом их сердца. Связь эта выражена подчас настолько четко, что произведение частоты пульса на ударный объем, т. е. минутный объем сердца, оказывается у лиц с частым и редким пульсом покоя практически одинаковым. Только у высокотренированных спортсменов с сильно замедленным пульсом минутный объем сердца несколько (на 10%) ниже, чем у нетренированных. Несмотря на значительный ударный объем, он у них все же увеличен не настолько, насколько снижена частота пульса. Возрастание числа сердечных сокращений при работе в известных пределах соответствует увеличению интенсивности работы. Максимальная частота пульса у нетренированных лиц может достигать 180 ударов в минуту. Если принять для них в покое частоту, равную 60-70 в минуту, то получается, что частота сердечных сокращений может быть увеличена в 3 раза. Примерно в такой же степени может происходить у них и увеличение ударного объема - от 50 до 150 мл. Следовательно, степень возрастания обоих сомножителей минутного объема - частоты сердечных сокращений и ударного объема - у нетренированных лиц примерно одинаковая. У тренированных спортсменов предельная частота сердечных сокращений может быть больше, чем у нетренированных, и превышать 200 ударов в минуту. Например, у участников кроссов на 1000, 3000, 5000 и 10 000 м средняя частота сердечных сокращений, по нашим многочисленным наблюдениям, составляла около 210 ударов в минуту. У наиболее тренированных бегунов, занимавших в забегах лучшие места, частота сокращений сердца была более высокой: 220, 240, иногда 260, а в отдельных случаях даже около 280 ударов в минуту. Между тем в состоянии покоя у тренированных спортсменов, как уже говорилось, частота сокращений меньше, чем у нетренированных, и нередко спускается до 40 ударов в минуту и ниже. Поэтому степень возрастания частоты сердечных сокращений у тренированных может быть больше, чем у нетренированных. У них нижняя граница пульса ниже, а верхняя граница пульса выше, чем у нетренированных. Следовательно, и амплитуда возможных частот у них исключительно велика. Степень учащения пульса может у них составлять не 2- 3 раза, а 4-6 раз. Вот конкретный пример. Под наблюдением нашей лаборатории довольно длительно находился мастер спорта, очень опытный бегун на длинные и сверхдлинные дистанции. В состоянии полного покоя у него всегда отмечался редкий пульс. Самая низкая из зарегистрированных величин составляла у него 34 удара в минуту. У него же была обнаружена на финише соревнований в беге на 10 000 м частота сердечных сокращений, равная 246 в минуту. Это значит, что по отношению к низшей границе частоты сердечных сокращений увеличение частоты произошло в
Вы читаете ФИЗИОЛОГИЯ СПОРТА
