основанные на указанном принципе, носят название бал-листокардиографов, механо- или динамокардиографов. Пример записи (баллистокардиограммы) приведен на рис. 31, А. Подобные записи позволяют установить некоторые особенности тренированного сердца (Стогова, Лихачевская, Мануйловы). Во время регистрации механограммы тело испытуемого должно сохранять полную неподвижность. Даже дыхание приходится на несколько секунд задерживать. Это, конечно, исключает пока применение такого интересного метода для изучения работы сердца при движениях спортсмена. Деятельность сердца при разных видах работы Влияние мощности работы. Деятельность сердца, в первую очередь, зависит от мощности и продолжительности совершаемой работы. Это сказывается главным образом в минутном объеме и частоте сердечных сокращений и в меньшей степени на других показателях. Рассмотрим изменения деятельности сердца при разной мощности работы. Особенно большой интерес представляет работа сердца на длинных и сверхдлинных дистанциях. Как известно, чем длиннее предстоящая дистанция, тем меньше скорость на дистанции. Поэтому, например, скорость пробегания марафонской дистанции меньше, чем дистанция 10 000 м. Это значит, что и мощность работы марафонского бегуна меньше, чем у бегуна на 10 000 м. Деятельность сердца устанавливается при этих мощностях в очень строгом соответствии с самой мощностью работы. Минутный объем сердца при спортивном беге вследствие некоторых еще технических трудностей не измерялся. Можно, однако, предполагать, что минутный объем сердца изменяется пропорционально скорости бега. Более определенные сведения имеются о частоте сердечных сокращений. В общем она изменяется соответственно мощности работы. На рис. 32 показаны различия средней частоты пульса, полученные нами с М. В. Раскиным на большом количестве бегунов на разные дистанции. Здесь видно, что в пределах 15- 42 км кривая частоты пульса уменьшается по направлению к более длинным дистанциям, т. е. к меньшей мощности работы. Связь частоты пульса с мощностью работы очень-ярко бросилась нам в глаза при анализе результатов экспериментального марафонского бега. Бегун бежал марафонскую дистанцию 6-километровыми кругами, де-лая после каждого круга минутную остановку для производства необходимых измерений. Всего он пробежал 7 кругов, т. е. 42 км (что лишь на 195 м меньше классической- марафонской - дистанции). Скорость его бега была не строго постоянной, а несколько изменялась.
В первых кругах она была значительной, а к последним кругам вследствие развившегося утомления снижалась. Оказалось, что частота пульса изменялась в довольно строгом соответствии с изменением скорости бега. Связь между частотой пульса и скоростью бега оказалась настолько точной, что можно говорить о прямой пропорциональности: ровно настолько, насколько уменьшалась скорость бега, уменьшалась и частота пульса. Вследствие этого число ударов пульса на единицу пути оказывалось почти постоянным. Точность количественной связи заставляет думать, что в районе умеренных мощностей работы частота сердечных сокращений отражает изменение минутного объема сердца, происходящее параллельно с изменением мощности работы. Что же касается ударного объема, то он, вероятно, изменяется с изменением мощности работы незначительно. Это, конечно, относится, в первую очередь, к хорошо тренированным сердцам. Можно думать, что как у марафонского бегуна, так и у бегуна на 10 000 м ударный объем достигает своего максимума. И изменения минутного объема происходят главным образом, а может быть почти исключительно, за счет изменений частоты сердечных сокращений. При переходе к большим мощностям мы не можем ожидать столько же пропорционального увеличения минутного объема. Дело в том, что при работе большой мощности (например, в беге на 5000 м) достигается предельная величина минутного объема сердца. Дальнейшее увеличение мощности работы до субмаксимальной и максимальной, т. е. до бега на средние и короткие дистанции, уже не может вызвать дальнейшего возрастания минутного объема сердца. Наоборот, по мере перехода к максимальной мощности вследствие чрезвычайного укорочения продолжительности бега до десятка секунд минутный объем сердца не только не увеличивается, а даже резко снижается. Частота сердечных сокращений, как показывает рис. 25, продолжает непрерывно возрастать при переходе от умеренной к большой мощности, т. е. от сверхдлинных к длинным дистанциям. Однако при беге на 5000 м частота пульса уже достигает своего максимума и равна в среднем около 210 ударов в минуту. При более коротких дистанциях - 3000 м или 1000 м - дальнейшего увеличения частоты пульса не происходит. Как мы видим, эта частота при всех перечисленных дистанциях удерживается на своем максимальном уровне. При беге на короткие дистанции частота пульса уже не поднимается до этих величин: просто не хватает времени на то, чтобы частота сердечных сокращений успела подняться от исходной величины до своего максимума. Можно предполагать, что ударный объем сердца при спринтерском беге ниже, нежели при беге на все остальные дистанции. Объясняется это тем, что для увеличения ударного объема требуются не секунды, а минуты. Только после этого ударный объем может достигать максимальных величин. Влияние массы работающих мышц. Характер движений спортсмена может сказываться на величине работы сердца. Это зависит главным образом от количества участвующих в работе мышц. Поясним это на сравнении работы сердца бегуна и сердца лыжника. У бегуна, в особенности если он бежит длинную или сверхдлинную дистанцию, работа мускулатуры рук и туловища незначительна. Активно работающей мускулатурой является главным образом мускулатура нижних конечностей. У лыжника же работают почти все скелетные мышцы тела. Усилия распределяются между мускулатурой и рук, и ног, и туловища. Поэтому можно сказать, что общая масса работающих мышц у лыжника намного превосходит общую массу работающих мышц бегуна. Вследствие этого у лыжника общая масса раскрытых капилляров, расширившихся сосудов, по которым поступает кровь во всю громадную мышечную массу тела, значительно больше, чем у бегуна. Это обстоятельство, в частности, сказывается на различиях в величинах кровяного давления. Нам приходилось измерять кровяное давление у марафонских бегунов в те короткие минутные паузы, что они делали после каждого 6-километрового круга, а также у лыжников, проходивших 50 км -10 кругов по 5 км; у бегунов кровяное давление чаще всего было очень высоким, порядка 200 мм ртутного столба и выше. У лыжников же оно было более низким, около 150 мм. Вероятно, это объясняется именно разницей в сопротивлении кровотоку со стороны сосудистого русла. Другой причиной, облегчающей работу сердца лыжника, является большая величина так называемого «мышечного насоса». Известно, что приток крови к сердцу по венозной системе большого круга в большой мере определяется работой мышц. Мышцы, ритмически расслабляясь и сокращаясь, подобно насосу, гонят кровь из артерий в вены. Ясно, что наличие такого «периферического сердца», каким является мышечный насос, намного облегчает работу сердца. Если при одной и той же величине минутного объема размеры мышечного насоса у лыжника больше, чем у бегуна, то это и создает условия, облегчающие работу сердца лыжника. У бегуна же наряду с областью активной работы мышечного насоса в нижних конечностях. имеются области затрудненного кровообращения. Известно, например, что марафонские бегуны испытывают некоторую отечность рук. Руки марафонского бегуна сравнительно слабо маятникообразно движутся в такт работе ног, однако мускулатура рук не представляет собою активно действующего мышечного насоса. Это вызывает некоторые застойные явления в руках. Марафонские бегуны, борясь с этими застойными явлениями, во время бега иногда поднимают руки вверх, чтобы помочь оттоку крови по венам. Есть еще одно обстоятельство, облегчающее работу сердца лыжника и связанное с потреблением мышцами кислорода. Когда артериальная кровь протекает через капилляры мышц, она отдает свой кислород мышцам, использующим этот кислород на окислительные процессы. Однако величина отдачи мышцам кислорода различна в зависимости от состояния мышц. Когда мышцы в покое, то артериальная кровь отдает малую часть содержащегося в ней кислорода, примерно одну треть. Вследствие этого в венозной крови, оттекающей от мышц, содержится еще две трети от прежнего количества кислорода. Протекая через легкие, кровь забирает недостающую треть объема кислорода. Когда же мышцы работают, их потребность в кислороде увеличивается, и артериальная кровь может теперь отдавать две трети своего кислорода, а венозная кровь будет содержать всего одну треть. Зато, проходя через легкие, она заберет недостающие две трети кислорода, т. е. вдвое больше, чем при покое. Это обстоятельство объясняет, почему потребление кислорода может возрастать в 20 раз, несмотря на то, что увеличение минутного объема сердца может совершаться лишь в десятикратном размере. Все дело, следовательно, в том, что при работе мышц каждый литр крови отдает теперь в 2 раза больше кислорода, чем он отдавал тем же мышцам при покое. Сравним опять условия работы мышц бегуна и лыжника. У лыжника, как мы уже говорили, работает громадная масса мышц. Во всех этих мышцах сильно увеличивается потребление кислорода. У бегуна же, у которого основная нагрузка приходится на мышцы ног, большое повышение потребления кислорода происходит лишь в этих мышцах. Венозная кровь, притекающая к легким бегуна и
Вы читаете ФИЗИОЛОГИЯ СПОРТА
