Сердечно-сосудистая адаптация к тренировкам

Сердечно-сосудистая адаптация к тренировкам — это совокупность устойчивых структурных и функциональных изменений сердца и кровообращения, происходящих при регулярных физических нагрузках. В течение недель или лет сердце увеличивается в размерах и более эффективно наполняется, снижается частота сердечных сокращений в покое, увеличивается объем плазмы, и происходит ремоделирование сосудистого русла, так что та же внешняя работа достигается с более эффективным кровообращением и более высокой максимальной производительностью.

Definition

Сердечно-сосудистая адаптация к тренировкам — это хроническое ремоделирование структуры и функции сердца, объема крови и периферического сосудистого русла, вызванное повторяющимися физическими нагрузками, которое повышает максимальную доставку кислорода и снижает сердечно-сосудистые затраты при заданной субмаксимальной рабочей нагрузке.

Scope

Статья охватывает хронические адаптации, отличные от острой реакции на однократную физическую нагрузку: увеличение камер сердца и различные паттерны, наблюдаемые при тренировках на выносливость по сравнению с силовыми тренировками, снижение частоты сердечных сокращений в покое и при субмаксимальных нагрузках, увеличение объема крови, а также изменения периферических сосудов и капилляров. Она рассматривает их как физиологические адаптации и не содержит предписаний по тренировкам.

Core questions

• Как сердце ремоделируется в ответ на повторяющиеся физические нагрузки?
• Почему тренировки на выносливость и силовые тренировки вызывают различные изменения в сердце?
• Почему частота сердечных сокращений в покое снижается при тренировках?
• Как адаптируются объем крови и периферическое сосудистое русло?

Key concepts

• Сердце спортсмена
• Эксцентрическое против концентрического ремоделирования желудочков
• Увеличение ударного объема и конечного диастолического объема
• Тренировочная брадикардия
• Увеличение объема плазмы и крови
• Капиллярная и периферическая сосудистая адаптация
• Увеличение максимального потребления кислорода

Mechanisms

Повторяющиеся физические нагрузки создают постоянные гемодинамические воздействия, которые стимулируют ремоделирование. Тренировки на выносливость (динамические) создают хроническую объемную нагрузку, способствуя эксцентрическому ремоделированию с увеличением камер и большим конечным диастолическим объемом, что повышает ударный объем. Силовые (статические) тренировки создают хроническую нагрузку давлением, способствуя концентрическому ремоделированию с большей относительной толщиной стенки; метааналитические данные показывают эти расходящиеся паттерны, при этом систолическая и диастолическая функции остаются нормальными. Тренировки также увеличивают объем плазмы и общий объем крови, улучшая венозный возврат и ударный объем, и усиливают вагусное влияние на сердце, снижая частоту сердечных сокращений в покое и при субмаксимальных нагрузках. На периферии увеличивается плотность капилляров и сосудистая проводимость, улучшая способность доставлять и извлекать кислород. Вместе эти адаптации повышают максимальный сердечный выброс и потребление кислорода и снижают затраты частоты сердечных сокращений при заданной субмаксимальной нагрузке.

Clinical relevance

Распознавание физиологического «сердца спортсмена» важно при интерпретации размера сердца и брадикардии покоя у тренированных людей, где нормальная адаптация может напоминать заболевание. Эта статья описывает нормальный адаптивный паттерн в качестве эталона; разграничение физиологической адаптации и патологии у конкретного человека является клиническим суждением и здесь не рассматривается.

Evidence & guidelines

Структурная картина основана на метааналитическом синтезе — Плюим и коллеги объединили данные о структуре и функции сердца у спортсменов и задокументировали расходящиеся паттерны выносливости и силы — наряду с интегративной физиологией Роуэлла, а также Джойнера и Кейси о детерминантах доставки кислорода и ее увеличении, связанном с тренировками. Это синтезы исследований, а не клинические рекомендации.

History

Увеличенное сердце спортсменов на выносливость было отмечено в начале двадцатого века и долго обсуждалось как адаптивное или патологическое. Накопленные исследования с использованием методов визуализации, синтезированные в метаанализе Плюима и коллег 2000 года, установили, что тренировки вызывают последовательное, зависящее от типа упражнений ремоделирование с сохранением функции, формируя современную концепцию «сердца спортсмена».

Debates

Насколько сильно различаются тренировки на выносливость и силовые тренировки по их влиянию на сердце?

Метаанализ показывает, что тренировки на выносливость способствуют увеличению камер, а силовые тренировки — утолщению стенок, но многие спортсмены сочетают оба вида, и степень, в которой эти два паттерна действительно различны, а не перекрываются, продолжает обсуждаться.

Key figures

• Babette Pluim
• Loring Rowell
• Michael Joyner

Seminal works

• pluim-2000
• rowell-1974

Frequently asked questions

Почему частота сердечных сокращений в покое снижается при регулярных тренировках?

Тренировки увеличивают вагусное (парасимпатическое) влияние на сердце и увеличивают ударный объем, поэтому тот же сердечный выброс в покое достигается при более низкой частоте сердечных сокращений — это нормальная адаптация, часто называемая тренировочной брадикардией.

Изменяют ли тренировки на выносливость и силовые тренировки сердце одинаково?

Нет. Тренировки на выносливость, как правило, увеличивают камеры сердца (паттерн объемной нагрузки), в то время как силовые тренировки, как правило, утолщают стенки (паттерн нагрузки давлением), при этом нормальная насосная функция сохраняется в обоих случаях.