Сердце, главный орган кровеносной системы, представляет собой
полую мышцу, обильно снабженную кровеносными сосудами,
совершающую ритмичные сокращения по типу насоса, благодаря которым
происходит движение крови в организме. Сердце работает автоматически
под контролем ЦНС.
Сердце делится продольно на левую и правую половины
непроницаемой перегородкой. Правая половина перекачивает венозную
кровь в малый круг кровообращения, левая - артериальную кровь в
большой. Поперек сердце разделено на предсердия, которые находятся
сверху, и на желудочки. Эти четыре камеры попарно соединены
перегородкой, имеющей клапаны: правое предсердие - с правым
желудочком, левое - с левым. Клапаны сердца, а также клапаны у выхода
крови в аорту (в большой круг кровообращения) и легочную артерию (в
малый круг кровообращения) обеспечивают движение крови в одном
направлении - из предсердий в желудочки, а из желудочков - в артерии.
Размеры сердца зависят от возраста, размера тела, пола и физического
развития человека.
Средние размеры сердца взрослого мужчины представлены в табл.
1.1.
Толщина стенок отдельных камер сердца неодинакова и зависит от
мощности производимой работы. Стенки предсердий имеют толщину всего
2-3 мм, так как они без особого напряжения перекачивают кровь в
нижележащие желудочки. Толщина стенок правого желудочка доходит до
5- 8 мм, так как при его сокращении преодолевается сопротивление
сосудов малого круга кровообращения. Левый желудочек имеет самые
толстые стенки до 10-15 мм. Нагнетая кровь в большой круг кровооб-
ращения, мышцы левого желудочка при сокращении преодолевают
сопротивление разветвленной сосудистой сети всего тела.
У женщин все размеры несколько меньше.
Размеры и масса сердца увеличиваются в связи с утолщением стенок
сердечной мышцы и увеличением его объема в результате естественного
роста и систематических занятий физическими упражнениями и спортом.
Такие изменения повышают мощность и работоспособность сердечной
мышцы.
Важным показателем работы сердца является количество крови,
выталкиваемое левым желудочком сердца при одном сокращении. Этот
показатель называется систолическим объемом крови (систола -
сокращение).
Таблица 1.1
Организм Размеры, см Масса, г
Длинник Поперечник
Нетренированный
Тренированный
Систолический объем в покое, примерно, равен: у нетренированных -
60 мл; у тренированных - 80 мл; при интенсивной мышечной работе: у
нетренированных 100-130, у тренированных-180-200 мл.
Вторым важным показателем является минутный объем крови, т.е.
количество крови, выбрасываемое левым желудочком сердца в течение
одной минуты. В состоянии покоя минутный, объем крови составляет в
среднем 4-6 л. При интенсивной мышечной деятельности он повышается до
18-20, у тренированных людей до 30-40л.
Показатели работоспособности сердца тренированного и
нетренированного человека в покое и при мышечной работе представлены в
табл. 1.2.
Из таблицы видно, что в положении лежа и при быстрой ходьбе
сердце нетренированного человека для того, чтобы обеспечить
необходимый минутный объем крови, вынуждено сокращаться с большей
частотой, так как систолический объем у него меньше.
Поэтому нетренированный человек через несколько минут, а иногда и
секунд после начала интенсивного бега, чувствует большое утомление и
прекращает бег. Если же человек пытается продолжать его, то наступает
запредельное торможение, приводящее к отказу от дальнейшего
выполнения упражнения. Следует помнить, что при прекращении
выполнения физических упражнений с большой и максимальной
интенсивностью надо продолжать движение постепенно снижая
интенсивность. В противном случаи при учащенном сердцебиении и
уменьшении скорости потока крови (при отсутствии сокращения мышц)
левый желудочек сердца не успевает наполняться кровью, что влечет за
собой потерю сознания из-за недостатка питания головного мозга
кислородом. Данное явление называется гравитационным шоком.
Сердце тренированного человека может показывать удивительную
работоспособность. Так, в условиях соревнований сердце лыжника-
гонщика перекачивает за относительно короткое время не один десяток
тонны крови.
Секрет высокой работоспособности сердца тренированного человека в
том, что мышцы его сердца более густо пронизаны кровеносными сосудами.
Следовательно, лучше осуществляется питание мышечной ткани и ее
работоспособность успевает восстанавливаться во время кратчайших пауз
сократительного цикла.
Частота сердечных сокращений (ЧСС) или артериальный пульс
является весьма информативным показателем работоспособности сердечно-
сосудистой системы и всего организма. В процессе регулярных занятий
физической культурой и спортивных тренировок частота пульса в покое
(утром лежа натощак) со временем становится реже за счет увеличения
систолического объема сердечного сокращения.
Средние значения ЧСС в покое, уд./мин:
для мужчин:
• не занимающихся регулярно физической культурой или
спортом - 70-80,
• занимающихся регулярно физической культурой или
спортом - 50-60.
для женщин:
• не занимающихся регулярно физической культурой или
спортом - 75-85,
• занимающихся регулярно физической культурой или
спортом-45-65.
Сердечный цикл сложен, в нем различают несколько фаз. Схематично
сердечный цикл можно разделить на три фазы: систола (сокращение),
диастола (расслабление) и пауза, отдыха.
Урежение пульса, если оно не связано с заболеванием, увеличивает
абсолютное время паузы отдыха сердца, что способствует более
эффективному его восстановлению.
Условно примем, что эти фазы равны по времени. Тогда пауза
отдыха сердца у нетренированного человека при ЧСС 80 уд./мин будет
равна 0,25 с, а у тренированного человека при ЧСС 60 уд./мин пауза
отдыха увеличивается до 0,33 с. Значит сердце тренированного человека в
каждом цикле своей работы имеет больше времени для отдыха и
восстановления.
После прохождения через капилляры кровь попадает в вены и по ним
возвращается к сердцу. Движение крови по венам затруднено, во-первых, в
связи с падением в них кровяного давления, во-вторых, в большинстве
случаев кровь движется по венам в основном вверх против силы тяжести. В
венах имеются клапаны, обеспечивающие движение крови только по
направлению к сердцу.
Мышечный насос - механизм принудительного продвижения
венозной крови к сердцу с преодолением сил гравитации под воздействием
чередования сокращений и расслабления скелетных мышц. Когда участок
вены между двумя клапанами наполнен кровью, сокращение
расположенных рядом с ним мышц, сопровождаемое их утолщением,
сдавливает вену и проталкивает порцию крови вверх, к сердцу, так как
движению крови вниз в противоположную от сердца сторону, препятствует
закрывшийся клапан. При последующем расслаблении мышц данный
участок вены расправляется и засасывает снизу через открывшийся клапан
новую порцию крови. Сверху участок вены перекрывается клапаном, и
кровь в обратном от сердца направлении не поступает в данный участок
вены. Новое сокращение мышц опять сдавливает данный участок вены и
проталкивает новую порцию крови по направлению к сердцу и т.д. Таким
образом, скелетные мышцы при циклических движениях, когда ритмично
чередуется их сокращение и расслабление, существенно помогают сердцу
обеспечивать циркуляцию крови в сосудистой системе.
Чем полнее их сокращение и расслабление, тем большую помощь
сердцу оказывает мышечный насос. Особенно эффективно он работает при
выполнении упражнений циклического характера, таких как бег, плавание,
бег на лыжах и т.д.
