Физиология клетки

Сердечно-сосудистая система. В процессе многолетней трени­ровки аэробной выносливости в сердечно-сосудистой системе про­исходят адаптивные изменения, существенно повышающие способ­ность сердца подавать большее количество крови в сосуды, тем самым увеличивая объемную скорость кровотока через легкие и ра­ботающие мышцы. Поскольку кислород-транспортные возможности лимитируются в большей степени состоянием сердечно-сосудистой системы, а не внешнего дыхания, велика роль различных звеньев этой системы в развитии аэробной выносливости.
В соответствии с уравнением Фика потребление кислорода (V О₂) находится в прямой зависимости от минутного объема кровообра­щения (МОК) и артерио-венозной разницы по кислороду (АВР О₂), то есть V О₂ = МОК х АВРО₂. Исходя из этой закономерности, увеличение потребления кислорода, организмом и, следовательно, аэробной работоспособности человека, определяется производитель­ностью сердца.
В условиях покоя скорость потребления кислорода и минутный объем кровообращения мало отличаются у тренированных и нетренированных людей. Од­нако, механизмы поддержания минутного объема кровообращения у них различны. В результате усиления парасимпатических и ослабле­ния симпатических влияний на сердце, уменьшения выделения катехоламинов надпочечниками и снижения чувствительности сердца к этим веществам у лиц, тренирующих выносливость, значительно уменьшается частота сердечных сокращений, становясь у элитных спортсменов меньше 40 и даже 30 уд/мин.
Урежение частоты сердечных сокращений в покое у спортсменов компенсируется более высокими показателями систолического объе­ма. Так, если у нетренированного в положении лежа частота сер­дечных сокращений составляет 70-75 уд/мин, а систолический объем — 80-90 мл, то у тренированных соответственно — 40-45 уд/ мин и 100-120 мл. Возрастание систолического объема в результате длительной тренировки является следствием увеличения объема по­лостей сердца и сократительной способности миокарда желудочков.
Максимальные величины деятельности сердца при выполнении аэробных физических упражнений у спортсменов также значительно больше, чем у нетренированных. В связи с тем, что максимальная частота сердечных сокращений при тренировке вы­носливости не возрастает, но даже несколько снижается (на 3-5 уд/ мин), существенно большие величины минутного объема кровообра­щения у спортсменов обусловлены исключительно повышением сис­толического объема. Чем больше возрастает систолический объем, тем больше повышается минутный объем кровообращения, а значит и максимальное потребление кислорода. Следовательно, увеличение систолического объема — это основной результат тренировки вы­носливости для сердечно-сосудистой системы. Максимально воз­можный систолический объем у нетренированных мужчин обычно не превышает 110-130 мл, тогда как у хорошо тренированных он может достигать 180-210 мл.
Высокий уровень аэробной работоспособности спортсменов зави­сит не только от больших величин минутного объема кровообраще­ния, но и от способности наиболее эффективного его использова­ния. Эта способность определяется величиной артерио-венозной разницы по кислороду и совершенством механизмов перераспред­еления крови между активными и неактивными органами и тканя­ми. Чем больше артерио-венозная разница по кислороду, тем более эффективно используется минутный объем кровообращения. По мере тренировки выносливости при любых нагрузках артерио-венозная разница по кислороду увеличивается. Поскольку содержание 0^ в артериальной крови у спортсменов и не спортсменов практически не отличается ни в покое, ни при аэробных нагрузках любой мощ­ности, увеличение артерио-венозной разницы по кислороду вызы­вается снижением содержания О₂ в смешанной венозной крови, то есть большей его утилизацией. При максимальной аэробной работе у нетренированных лиц содержание О₂, снижается в среднем до 55 млО₂/л крови, а у тренированных — до 25 мл/О₂/л крови. Следо­вательно, лица, тренирующие выносливость, более эффективно ис­пользуют один и тот же объем притекающей к их мышцам крови, извлекая из него больше кислорода.