Предельной физической нагрузке соответствует частота сердечных сокращений

Максимальная частота сердечных сокращений (ЧСС_м) при физической нагрузке показывает, до какого уровня поднимаются значения частоты сердечных сокращений при выполнении нагрузки максимальной мощности или интенсивности. Этот показатель весьма точно отражает способность организма к выполнению нагрузки максимальной мощности. Оптимальной максимальной ЧСС у спортсменов является диапазон 180 — ­200 уд/мин. Более высокие значения, превышающие 200 уд/мин, становятся гемодинами­чески неэффективными, так как из-за очень короткой длительности диастолы желудочки сердца не успевают полностью наполняться кровью и ударный объем крови начинает уменьшаться. Максимальная частота сердечных сокращений при физической нагрузке у спортсменов определяется в лабораторных и тренировочных условиях, а у лиц, занимаю­щихся оздоровительной физической культурой, рассчитывается по формулам.

В лабораторных условиях для определения максимальной частоты сердечных сокра­щений у спортсменов используются ступенеобразно повышающиеся нагрузки до отказа (неспособности продолжать выполнение теста) или используя выполнение спурта (мак­симального напряжения) на заключительном этапе нагрузки. Измеренное наивысшее значение ЧСС соответствует максимальной частоте у обследуемого спортсмена.

При определении максимальной частоты сердечных сокращений в тренировочных усло­виях спортсмен должен выполнять специфическую для его вида спорта нагрузку. После вы­полнения разминки спортсмен некоторое время выполняет специфические упражнения (бег, бег на лыжах, езда на велосипеде, плавание, гребля и т.д.) с напряжением 70-80% от макси­мального, затем повышает интенсивность до 80-95% от максимума и заканчивает выполнение упражнения максимальным напряжением, в виде спурта, в течение 20-30 секунд. Наивысшее значение ЧСС, зафиксированное при выполнении спурта, соответствует максимальному зна­чению частоты сердечных сокращений спортсмена.

У занимающихся оздоровительной физической культурой максимальная частота сер­дечных сокращений имеет тенденцию к снижению с увеличением возраста. Поэтому для расчета максимальной частоты сердечных сокращений используются разработанные экспериментальным способом формулы (ACSM, 2006). Для лиц, целью занятий которых является повышение функционального состояния организма и которые раньше не зани­мались спортом, предложена следующая формула:

ЧСС_m = 220 — возраст (в годах).

Какова нормальная частота пульса? Как рассчитать и какой максимальный порог в покое? Как варьируется пульс во время тренировки? Как и когда контролировать собственную частоту биения сердца, какие изменения считаются нормальными, а какие патологическими.

Что такое частота пульса

Частота сердечных сокращений является жизненно важным показателем и представляет собой количество ударов сердца в единицу времени, обычно в минуту.

Частота сердечных сокращений определяется группой клеток, которые находятся в самом сердце на уровне синусового узла, и которые обладают способностью деполяризации и самопроизвольного сокращения. Такие клетки управляют сокращениями сердца и частотой.

Однако, работа сердца контролируется не только этими клетками, но также зависит от некоторых гормонов (которые ускоряют или замедляют его работу) и от вегетативной нервной системы.

Нормальный пульс – под нагрузкой и в покое

Частота сердечных сокращений в состоянии покоя или физиологическая, когда организм не подвергается стрессу или физическим нагрузкам, должна находится в пределах:

• минимум – 60 ударов в минуту
• максимум – 80/90 ударов в минуту
• среднее значение в период отдыха – 70-75 ударов в минуту

На самом деле, частота сердечных сокращений зависит от многих параметров, наиболее важным из которых является возраст.

В зависимости от возраста мы имеем:

• Эмбрион: в полости матки эмбрион, т.е. ребёнок на стадии раннего развития, имеет пульс на уровне 70-80 ударов в минуту. Частота увеличивается по мере развития плода в утробе матери и достигает значений в интервале между 140 и 160 ударами в минуту.
• Новорожденные: у новорожденных частота сердечных колеблется в пределах от 80 до 180 ударов в минуту.
• Дети: у детей частота составляет 70-110 ударов в минуту.
• Подростки: у подростков частота сердечных сокращений варьируется от 70 до 120 ударов в минуту.
• Взрослые: для взрослого человека нормальное значение, в среднем, составляет 70 ударов в минуту для мужчин и 75 ударов в минуту для женщин.
• Пожилые люди: у пожилых людей частота сердечных сокращений находится в пределах от 70 до 90 ударов в минуту, или немного выше, но с возрастом часто появляются нарушения в сердечном ритме.

Как измерить частоту сердечных сокращений

Измерение частоты сердечных сокращений может быть выполнено с помощью простых инструментов, таких как пальцы собственной руки, или сложных, таких как электрокардиограмма. Существуют также специальные инструменты для измерения частоты сокращений сердца во время спортивных тренировок.

Давайте посмотрим, каковы основные методы оценки:

• Вручную: ручное измерение частоты сердечных сокращений может быть выполнено на запястье (лучевая артерия) или шее (сонная артерия). Для выполнения измерения нужно разместить два пальца над артерией и слегка надавить на неё, чтобы почувствовать биение сердца. Затем достаточно посчитать количество ударов за единицу времени.
• Стетоскоп: другой способ измерения частоты сердечных сокращений предполагает использование стетоскопа. В этом случае сердцебиения прослушивают с помощью стетоскопа.
• Монитор сердечного ритма: этот инструмент измеряет частоту сердечных сокращений через оголовье с электродами. Используется в основном в спорте для измерения частоты сердечных сокращений под нагрузкой.
• ЭКГ: позволяет вести запись электрической активности сердца и легко посчитать число сокращений сердца за минуту.
• Кардиотокография: специфический инструмент для оценки частоты сердечных сокращений плода, который используется во время беременности.

Причины изменения сердечного ритма

Частота сердечных сокращений человека подвергается нескольким изменениям в течение дня, которые определяются физиологическими процессами. Однако, изменения частоты сердечных сокращений также могут быть связаны с патологическими состояниями.

Изменения пульса обусловленные физиологическими причинами

Физиологические изменения частоты сердечных сокращений происходят в различные моменты дня или как реакция на определенные физические состояния.

• После еды: приём пищи приводит к увеличению частоты сердечных сокращений, что связано с увеличением объема желудка, который находится чуть ниже сердца. Увеличение желудка оказывает давление на мышцы диафрагмы, что приводит к увеличению частоты сердечных сокращений. Эту проблему можно решить, избегая обильных приёмов пищи и перекусов перед сном.
• Температура тела: увеличение или уменьшение температуры тела влияют на частоту сердечных сокращений. Повышение температуры тела, например, общая лихорадка, определяет увеличение частоты сердечных сокращений, примерно, на 10 ударов в минуту на каждый градус температуры выше 37°C. По этой причине у детей с лихорадкой часто отмечается значительное повышение пульса. В противном случае, значительное снижение температуры тела, т.е. в случаях гипотермии, приводит к заметному уменьшению частоты сердечных сокращений.
• Во время сна: ночью частота сердечных сокращений понижается, примерно, на 8%, так как организм находится в полном покое и не требует чрезмерного труда со стороны сердечной мышцы.
• Беременность: во время беременности частоты сердечных сокращений увеличивается, так как необходимо обеспечить больший приток крови к плаценте для правильного роста плода.
• Во время спортивной тренировки или когда вы догоняете автобус, частота сердечных сокращений увеличивается, чтобы повысить приток крови к мышцам, которым под нагрузкой нужно больше кислорода.

Патологические причины увеличения пульса

Патологические изменения частоты сердечных сокращений называются аритмиями. Они представлены, главным образом, тахикардией, в случае очень высокой частоты сердечных сокращений, и брадикардией, если частота сердечных сокращений очень низкая.

Содержание

Частота сердечных сокращений [ править | править код ]

Средняя частота сердечных сокращений в состоянии покоя составляет 60-80 ударов в минуту и иногда может превышать 100 ударов в минуту у людей средних лет, ведущих сидячий образ жизни. Известно, что у тренированных выносливых атлетов, находящихся в хорошей форме, минимальная частота сердечных сокращений в состоянии покоя составляет 28-40 ударов в минуту.

Перед началом физической нагрузки частота сердечных сокращений обычно увеличивается, намного превышая нормальные показатели в состоянии покоя. Как упоминалось выше, эта упреждающая реакция, вероятно, возникает благодаря выделению нейромедиатора норадреналина симпатической нервной системой и гормона адреналина надпочечниками. Тонус блуждающего нерва, возможно, также снижается.

Увеличение частоты сердечных сокращений почти пропорционально увеличению интенсивности физической нагрузки и потреблению кислорода вплоть до полного изнеможения (рис. 4). Чем меньше натренирован человек, тем выше частота сердечных сокращений. К увеличению частоты сердечных сокращений во время физической нагрузки приводят уменьшение тонуса блуждающего нерва и увеличение симпатической стимуляции сердца. Нужно также помнить, что психогенное увеличение частоты сердечных сокращений может быть значительным.

Начиная с возраста 10-15 лет максимальная частота сердечных сокращений начинает незначительно, но стабильно снижаться -примерно на 1 удар в год. Это — очень надежная величина, которая остается неизменной изо дня в день. У взрослых максимальную частоту сердечных сокращений можно вычислить следующим образом:

ЧССмах = 220 минус возраст в годах

При постоянном уровне субмаксимальной нагрузки частота сердечных сокращений увеличивается, а затем выравнивается, поскольку потребность в кислороде для этой деятельности была удовлетворена. При каждом последующем увеличении интенсивности частота сердечных сокращений достигнет новой установившейся величины в пределах 1-2 мин. Однако чем интенсивнее физическая нагрузка, тем больше уходит времени на достижение этой установившейся величины.

Понятие установившейся частоты сердечных сокращений представляет собой основу для нескольких тестов, разработанных для оценки физической подготовки. При этих тестах людей помещают на тренажер, например, велоэргометр или бегущую дорожку, и они тренируются при стандартных уровнях нагрузки. У тех, чья физическая подготовка лучше, судя по их кардиореспираторной выносливости, установившаяся частота сердечных сокращений на данном уровне нагрузки будет ниже, чем у менее тренированных людей.

Во время длительной физической нагрузки, вместо выравнивания, частота сердечных сокращений может продолжить устойчиво увеличиваться при том же уровне нагрузки. Это явление называют кардиоваскулярным сдвигом, который вызван уменьшением венозного возврата к сердцу. Частота сердечных сокращений продолжает увеличиваться, чтобы сохранить минутный объем сердца (сердечный выброс) и кровяное давление на том же самом уровне, несмотря на уменьшение венозного возврата. Уменьшить венозный возврат может сокращение объема плазмы, вызванное фильтрацией жидкости из крови или избыточным потоотделением во время длительной физической нагрузки. Уменьшение тонуса симпатической нервной системы может также сыграть свою роль в уменьшении венозного возврата к сердцу.

Во время силовых упражнений, например, при поднятии тяжестей, частота сердечных сокращений ниже, чем во время физической нагрузки на выносливость, такой как бег. При одинаковом произведенном усилии при физической нагрузке на верхнюю часть тела ЧСС выше, чем при нагрузке на нижнюю. Физическая нагрузка на верхнюю часть тела приводит также к более высокому потреблению кислорода, среднему артериальному давлению и общему периферическому сопротивлению сосудов. Более высокая нагрузка на кровообращение при тренировке верхней части тела является результатом меньшей мышечной массы, повышенного внутригрудного давления и меньшей эффективности «мышечного насоса» — все это уменьшает венозный возврат крови к сердцу.

Частота сердечных сокращений, умноженная на систолическое кровяное давление,дает произведение ЧСС на давление (ПЧД), которое позволяет оценить нагрузку на сердце во время физической нагрузки:

ПЧД — ЧСС х систолическое кровяное давление.

Влияние физической нагрузки на частоту сердечных сокращений [ править | править код ]

Помимо изменения дыхания при увеличении нагрузки также происходят изменения в сердечно-сосудистой системе и повышаются частота сердечных сокращений, артериальное давление и минутный объем кровообращения (объем сердечного выброса за 1 мин). При выполнении работы, не ведущей к утомлению, частота сердечных сокращений достигает фазы плато (устойчивое состояние). При утомительной или изматывающей физической нагрузке этот показатель не выходит на плато, а демонстрирует постоянное повышение частоты сердечных сокращений (что отражает накапливающееся утомление) (рис.).

Так называемые параметры сердечно-сосудистой системы повышаются в линейной зависимости от величины физической нагрузки, что дает возможность оценить пределы нагрузки у исследуемых лиц/пациентов. С помощью многократного измерения параметров при субмаксимальной нагрузке строят приблизительную линию максимальной физической нагрузки (линия наилучшего соответствия). Примером теста субмаксимальной нагрузки является тест PWC170 (Physical Working Capacity — физическая работоспособность), при котором измеряется частота сердечных сокращений при постепенном повышении нагрузки до приближения, но недостижения границы в 170 ударов в минуту. Нормальным значением PWC170 для нетренированных мужчин считается 3,0 Вт/кг, а для нетренированных женщин — 2,5 Вт/кг. У тренированных лиц это значение приближается к 4 Вт/кг, что соответствует мощности нагрузки, при которой обычно регистрируется максимальное потребление кислорода (МПК).

Использование ЧСС для направленного развития двигательных качеств (на примере определения точки отклонения по Конкони) [ править | править код ]

Источник:
Учебное пособие для ВУЗов «Спортивная физиология».
Автор: И.И. Земцова Изд.: Олимпийская лит-ра, 2010 год.

Наиболее доступным и информативным методом оценки реакции организма на физические нагрузки является ЧСС. Ее определяют перед занятием, после разминки, после выполнения отдельных упражнений в основной части занятия, после отдыха или периодов снижения интенсивности нагрузки (Белоцерковский, 2005; Булич, Муравов, 2003; Втмор, Косттл, 2003; Круцевич, 1999; Мищенко В. С., 1990; Применение пульсометрии. 1996).

Сегодня в большинстве видов спорта тренеры планируют объем и интенсивность тренировочных нагрузок не только в часах, метрах, но и по ЧСС, определяемой при данной работе (табл. 57, 58).

Сравнивая характер и интенсивность нагрузки по изменению ЧСС и скорости ее восстановления, определяют уровень функционального состояния организма. Например, если после пробегания 400 м за 70 с пульс у спортсмена участился до 160 уд*мин -1 и восстановился за 2 мин до 120 уд-мин -1 , а затем после такой же нагрузки повысился до 150 уд-мин -1 и восстановился за 3 мин, есть основания говорить об ухудшении функционального состояния сердечнососудистой системы.

Таблица 57 — Характеристика тренировочных процессов по зонам интенсивности (Платонов, 2004)