Индекс нагрузки. Перенапряжение сердца в спорте
Кандидат мед. наук Гавриил Иваниченко
1. ИНДЕКС НАГРУЗКИ в спорте – его определение.
«Спорт – это здоровье!» — говорят одни. «Спорт губит его!» — говорят другие. Кто же прав?
Занятия спортом здорового человека повышают его работоспособность, запас жизненной, физической энергии. Спортсмены — сильные, выносливые, настойчивые, упорные в своих стремлениях люди, способные выполнять тяжелые физические и эмоциональные нагрузки, преодолевать стрессовые ситуации.
Абсолютно здоровый человек справляется с максимальными и даже запредельными нагрузками. Стремясь продлить спортивное долголетие, спортсмены применяют современные методы реабилитации.
Но скрытую патологию организма не всегда легко выявить при медицинских обследованиях, а некоторые — скрывают болезненные состояния, опасаясь, что могут отстранить от участия в соревнованиях. Не проведенное во время лечение и реабилитация после спортивных перенапряжений губит здоровье, из-за этого и появилось мнение, что спорт «губит здоровье».
Стрессы, перенапряжения, инфекции, недостаточная тренированность, допинги и др. снижают порог «отрицательного эффекта», и болезненные явления могут возникнуть при меньшей нагрузке и более выражено.
Обладая большой выдержкой, стараясь показать высокий спортивный результат и поддержать свою команду, спортсмен иногда продолжает выполнять нагрузку даже при перенапряжении, ухудшении физического состояния. Это может закончиться «неожиданной» для тренера, врача, окружающих – внезапной гибелью спортсмена на тренировке, при выступлении. При первых признаках изменения, ухудшения общего состояния необходимо немедленно заняться лечением, не доводя себя до состояния «загнанной лошади».
К сожалению, имеющиеся критерии физического состояния спортсмена не всегда позволяют своевременно выявить незначительные изменения деятельности сердечно-сосудистой системы при нагрузке и вовремя распознать вероятность внезапного трагического исхода при продолжении, увеличении нагрузки.
Это заставило нас пытаться искать простые, легко применимые критерии начинающегося перенапряжения сердечно-сосудистой системы при физической нагрузке у футболистов (и других спортсменов), говорящие о возможности внезапного ухудшения состояния и даже трагического исхода.
Тяжесть работы (нагрузки) по классификации Soul and al, (1961), приведенной В.И.Дубровским (1998), имеет 5 степеней:
1. Лёгкая работа, не более 25 % аэробной мощности.
2. Интенсивная работа – от 25 до 50 % аэробной мощности,
3. Субмаксимальная работа – от 50 до 75 % аэробной мощности,
4. Максимальная работа – на уровне 75 – 100 % аэробной мощности, может продолжаться непрерывно от 30 минут до 3 часов.
5. Очень тяжёлая работа — при этом запрос превышает аэробную мощность организма и работа происходит в анаэробных условиях, её продолжительность возможна — несколько минут.
К этому рискнём добавить:
6. Работа с запредельной нагрузкой – ограничена лишь десятком секунд, как например у штангиста, когда он за это крайне короткое время «берёт» вес и ставит рекорд!
Малейшая задержка в выполнении – и резервы организма исчерпаны, вес не взят!
Энергетическая направленность нагрузок такова:
1. преимущественно аэробные — ЧСС (частота сердечных
сокращений) до 170 в 1 мин.
2. Аэробно-анаэробные — ЧСС от 170 до макс.
3. Анаэробные гликолитические нагрузки — ЧСС максим.
4. Анаэробные алактатные — ЧСС 150 – 170 в мин.
ЧСС в зависимости от аэробной способности составляет (по В.И.Дубровскому):
Аэробная ВОЗРАСТ
Способность 20 – 29 30 – 39 30 – 49 50 – 59 60 — 69
% м ж м ж м ж м ж м ж
40 115 122 115 120 115 117 111 113 110 112
60 141 148 138 143 136 138 131 132 127 130
75 161 167 156 160 152 154 145 145 140 142
100 195 198 187 189 178 179 170 171 162 163
Максимальная частота сердечных сокращений для лиц разного возраста может быть ориентировочно определена путём вычитания из 220 числа лет обследуемого. Так для человека в возрасте 20 лет максимальная ЧСС равна 220 – 20 = 200.
При максимальной работе ЧСС повышается до максимальной, в возрасте 20 лет составит 200 ударов в минуту и не повышается при дальнейшем повышении нагрузки. Артериальное давление (АД) при этом превышает 200 мм.рт.ст. АД и ЧСС зависят от тренированности, возраста, пола и ряда других факторов. В болезненном состоянии может происходить дальнейшее ускорение ЧСС, повышение или снижение АД (В.И.Дубровский).
Предельно допустимые ЧСС во время нагрузочных тестов в зависимости от возраста таковы (у абсолютно здоровых людей):
20 – 29 лет — 170,
30 – 39 лет — 160,
40 — 49 лет — 150,
50 — 59 лет — 140,
60 и старше — 130ударов.
Однако при превышении возрастных пределов ЧСС при нагрузке или усталости, дискомфорте, снижении или повышении АД (артериального давления) нагрузку немедленно прекращают.
Тесты с возрастанием нагрузок до достижения максимальной частоты сердечных сокращений приводят к истощению компенсаторных возможностей сердечно-сосудистой системы и возможны лишь у абсолютно здоровых и высоко тренированных спортсменов. На соревновании нагрузки возрастают до запредельных, требующих максимально использовать ресурсы организма для достижения максимального результата.
Запредельная нагрузка в течение минут, секунд может резко ухудшить состояние и привести к трагедии даже человека тренированного, но перенесшего стресс, инфекцию и т.д.
Футболист на протяжении игры многократно испытывает огромное физическое, психологическое и эмоциональное напряжение, влияющее на состояние сердечно—сосудистой системы со значительным учащением пульса, повышением артериального давления.
Одним из критериев для оценки суммарной реакции сердечно-сосудистой системы футболиста на испытываемую нагрузку, применяемым в литературе, считают подсчет суммарного пульса за время игры (2 тайма по 45 минут, то есть 90 минут).
Так, суммарный пульс до 8000 ударов за время игры (90 минут) относят к небольшой нагрузке (средний пульс в минуту 88,9 ударов).
Суммарный пульс до 14500 – при средней нагрузке (пульс в минуту 161,1).
Суммарный пульс выше 14500 за 90 минут – при высокой нагрузке (пульс в минуту 170 – при аэробной мощности и более частый — при её превышении.
Однако этот критерий суммарного пульса не учитывает пульс покоя (исходный) конкретного спортсмена, а ведь он индивидуален, зависит от тренированности, общего состояния и других причин. И суммарный пульс покоя разный.
У спортсменов экстра-класса (велогонщики, лыжники-гонщики, марафонцы) ЧСС покоя бывает даже 30 – 35 ударов в минуту. У спортсменов пульс покоя около 50 – 55 в минуту и он реже, чем у нетренированных людей — 60 — 70 — 80 в минуту (Б.И.Дубровский).
Суммарный пульс покоя за 90 минут составляет при частоте:
30 ударов в минуту — 2700 ударов,
35 ударов в минуту — 3150 ударов,
40 ударов в минуту — 3600 ударов,
45 ударов в минуту — 4050 ударов,
50 ударов в минуту — 4500 ударов,
55 ударов в минуту — 4950 ударов,
60 ударов в минуту – 5400 ударов,
65 ударов в минуту – 5850 ударов,
70 ударов в минуту — 6300 ударов,
75 ударов в минуту — 6750 ударов,
80 ударов в минуту — 7200 ударов.
Суммарный пульс нагрузки, как отметили выше, не учитывает исходный пульс покоя у каждого конкретного человека.
Пульс нагрузки составляет от 88 до 200 ударов.
При лёгких нагрузках ЧСС — 88 ударов,
умеренных — 100,
средних – 130,
тяжелых — 170,
при максимальных — до 200 в возрасте 20 лет (Б.И.Дубровский).
По рекомендации ВОЗ допустимыми при проведении функциональных нагрузочных тестов считаются нагрузки, при которых ЧСС достигает 170 в минуту (PWC170). Для старших возрастных групп и у юных спортсменов определение физической работоспособности проводят при тестах PWC130 или PWC150.
Однако, на соревнованиях возникают максимальные, запредельные нагрузки, и для этого надо быть уверенным, что спортсмен абсолютно здоров и отлично тренирован.
Мы решили сопоставить суммарный пульс покоя (СПП) за 90 минут с суммарным пульсом нагрузки (СПН) за 90 минут, составив формулу:
Вычтя из суммарного пульса нагрузки (СПН) суммарный пульс покоя (СПП) и затем разделив полученную разность на суммарный пульс нагрузки (СПН), получаем —
ИНДЕКС НАГРУЗКИ (ИН)
(СПН за 90 мин. – СПП за 90 мин.) : СПН за 90 мин. = ИН
Упрощаем формулу, убирая «за 90 минут», получаем
ИНДЕКС НАГРУЗКИ (за минуту)
(ПН – ПП): ПН = ИН (за минуту)
Зная пульс в момент нагрузки и пульс покоя можно легко определить ИНДЕКС НАГРУЗКИ (ИН) в любой момент нагрузки. ИН даёт возможность более точно ориентироваться в её интенсивности и влиянии на сердечно-сосудистую систему спортсмена.
Проза.ру + Литсовет
2. ИНДЕКС НАГРУЗКИ у ФУТБОЛИСТОВ
Определяли ИН у спортсменов (футболистов и др.) в возрасте 20 – 30 лет и нетренированных при не максимальных и максимальных физических нагрузках.
У спортсменов ЧСС покоя 55 и реже в минуту, у нетренированных людей — 60 и более в минуту (Б.И.Дубровский).
Данные ИН при различной частоте пульса (покоя и при нагрузке) представлены в таблице ниже. Под каждой полученной цифрой ИН приведены изменения по сравнению с каждым предыдущим показателем ИН.
ЧАСТОТА ПУЛЬСА при НАГРУЗКЕ (в минуту)
: 88…….. 100…….130…..161……170. 180……190…..200……205
Частота : Величина индекса нагрузки (ИН) и его изменение
пульса : по сравнению с ИН предыдущего измерения
покоя :
30 ударов :…0,68 . . 0,7 … 0,769 0,814…. 0,823….0,833….0,842…0,85…. 0,854
в минуту . ………..+0,02… +0,69.. .+0,045. +0,009.. +0,11… +0,009.+0,008..+0,004
П 35 ударов :…0,602…0,65.…. 0,73…. 0,782….0,794….0,805…. 0,815….0,825…0,829
в минуту :……… У 40 ударов :…0,55….. 0,6….. 0,692…0,75….. 0,764…. 0,78…….0,79……0,8…. 0,804
в минуту :………….+0,05. +0,092.+0, 058..+0, 014. +0,016… +0,01….+0,01…+0,004
Л 45 ударов . 0,488….0,55…. 0,654…. 0,72….0,735…. 0,75…….0,763….0,775….0,78
в минуту :………..+ 0,062..+0,104…+0,066.+0,015…+0,015….+0,013..+0,012. +0,005
Ь 50 ударов . 0,437… 0,5…. 0,615…..0,69…..0,705…..0,72……0,737…..0,75….0,756
в минуту С 55 ударов в минуту В 60 ударов . 0,33….. 0,4….. 0,538….0,627…..0,646…. 0,67…..0,684….0,647. 0,707
в минуту :…………+0,07..+0,138..+0,089. +0,019….+0,024..+0,014…-0,037..+0,060
П 65 ударов . 0,268…..0,35…..0,5….. 0,596…..0,617……0,64…..0,658…..0,617….0,682
в минуту :…………+0,083.+0,15..+0,096…+0,021…. +0,023..+0,018. -0,041. +0,065
О
70 ударов в минуту :…………+0,088..+0,161.+0,104…+0,023…..+0,022. +0,02…. -0,043. +0,070
К
75 ударов в минуту :…………+0,094.+0,17…+0,111…+0,054. +0,025. +0,022. -0,047..+0,076
О
80 ударов . 0,1……. 0,2….. .0,384…0,503…..0,529……0,55…….0,579….0,529. 0,609
в минуту :………….+0,1…..+0,184.+0, 119. +0,026…..+0,021….+0,029. -0,050.+0,080
Е
Данные таблицы показывают зависимость индекса нагрузки (ИН) от частоты пульса покоя и интенсивности нагрузки.
При высоком уровне ИН его числовое выражение стремится к единице, при падении ИН – он уменьшается, стремясь к 0.
Индекс нагрузки (ИН) = 0,75 — 0,85 у спортсменов с наивысшей работоспособностью, выносливостью.
Индекс нагрузки (ИН) позволяет точно математически оценить реакцию сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку.
При небольших нагрузках ИН (в зависимости от пульса покоя) может быть от 0,1 до 0,68 , то есть разница почти в 6,8 раз.
При средних нагрузках ИН — от 0,384 до 0,769 то есть разница в 2 раза.
При больших нагрузках ИН колебался от 0,529 до 0,823 , то есть отличался в 1,5 раза.
При запредельных нагрузках ИН колебался от 0,579 до 0,842 (при пульсе 190), то есть в 1,45 раза. При пульсе 200 ИН составлял от 0,529 до 0,85 в зависимости от частоты пульса покоя (разница в 1,606 раза).
У спортсменов с пульсом покоя от 55 до 80 ударов при запредельных нагрузках (ЧСС 200 в минуту) происходило снижение ИН от -0,034 при пульсе 55, до -0,50 при пульсе 80 в минуту. Снижения и подъёмы ИН в процессе повышения нагрузки могли быть связаны с явлением «второго дыхания».
У лиц с исходным пульсом покоя от 50 до 30 ударов в минуту даже при пульсе 200 в минуту происходило дальнейшее повышение ИН, но подъём уменьшался — от +0,013 (при пульсе 50) до +0,008 (при пульсе 30.
Такие изменения ИН происходят у идеально здоровых людей, в состоянии отличной тренированности.
Но на результаты спортивной деятельности влияют физическое, психологическое, эмоциональное состояние, перенапряжения, инфекции, приводя к снижению ИН. Это нужно немедленно учесть, чтобы избежать опасные перенапряжения и осложнения, предотвратить «непредвиденные!» трагические исходы в спорте.
3. ИНДЕКС НАГРУЗКИ при МНОГОКРАТНЫХ НАГРУЗКАХ и ОПАСНОМ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИИ СЕРДЦА
В качестве стандартной нагрузки использовалась однократная 9-минутная нагрузка ступенчато возрастающей мощности — PWC170 (работа на каждом уровне мощности – 3 мин). У хорошо тренированных лиц частота пульса при этом была – 160, 150 и даже менее в минуту. У не тренированных лиц — ЧСС была 180 и выше, и на 3 – 4 минуте даже пришлось остановить выполнение теста.
Тест Новакки на велоэргометре позволял строго индивидуализировать нагрузку.
За время тренировки и особенно матча (90 минут) футболист многократно бегает с ускорением (40 – 60 раз за игру), осуществляет интенсивный бег (1000 метров и более), выполняет марафон периодами – до 36 раз за игру на дистанцию 3,5 – 8 км и более, перемежая со спринтерскими рывками (45 – 136 и более раз).
В футбольной игре нагрузки следуют одна за другой, порой без перерыва, или с кратковременными снижениями их интенсивности. В общей сложности футболист испытывает примерно – от 120 до 240 и даже большее количество значительных нагрузок за 90 минут игры.
Пульс футболиста во время игры ускоряется до 162 – 192 ударов, а при напряженных атаках и рывках достигает 204 и более ударов в минуту.
После очередной нагрузки или нагрузок, если за ними следует некоторое «затишье», то возможно восстановление ЧСС футболиста до уровня близкого к исходному.
Но если времени для восстановления недостаточно и не произошло восстановления ЧСС, то очередную нагрузку приходится выполнять начиная с этого более частого пульса, который в данной ситуации условно обозначим как ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ ИСХОДНЫЙ ПУЛЬС (ПИП).
Учитывая, что нагрузок за матч может быть примерно 120 – 240, то и ПИП будет тоже фигурировать от 120 до 240 раз (то есть ПИП-1, ПИП-2…..ПИП-120… ПИП-240…).
По мере утомления футболиста частота ПИП будет всё более и более возрастать – до 200 ударов и выше. К концу первого тайма и особенно к концу матча это приведёт к снижению величины показателя ИН.
После первого тайма время перерыва максимально используется для отдыха, восстановления, снижения частоты пульса, чтобы начать второй тайм максимально восстановив свои силы, имея высокий Индекс Нагрузки.
Каждый игрок, выполнив доставшуюся ему нагрузку, по-разному затратил энергию. У очень тренированных выносливых спортсменов ИН к началу второго тайма восстанавливается и они могут эффективно продолжить состязание.
У некоторых промежуточный исходный пульс (ПИП) к началу 2 тайма остался более частым, чем у остальных игроков. Следовательно – ИН во втором тайме у них будет ниже, чем у других игроков, то есть они не смогут активно вести игру.
В зависимости от этого можно решить – кто из игроков может успешно продолжать состязание, а кому нужна замена в связи с потерей физических возможностей эффективно продолжать игру.
Игрок, вышедший на замену, имея высокий уровень ИНДЕКСА НАГРУЗКИ будет переигрывать в скорости, точности и т.д. выдохшихся соперников и коллег.
У игрока, максимально «выложившегося» и старающегося продолжать игру в ставшем непосильным для него темпе и интенсивности, возможны осложнения.
Очень интенсивные нагрузки и недостаточное время для восстановления ПИП приводят к его учащению до 90 – 120 – 170 и более, и это говорит о болезненном и опасном для жизни состоянии данного лица, перенапряжении сердца, необходимости замены игрока.
ТАБЛИЦА
Индексы Нагрузки при пульсе покоя и после многократных нагрузок и недостаточном восстановлении ЧСС представлены в таблице ниже. Под каждым Индексом Нагрузки приведено его изменение по сравнению с предыдущим показателем Индекса Нагрузки.
ЧАСТОТА ПУЛЬСА НАГРУЗКИ в минуту
: 88…….. 100…….130…..161……170. 180……190… 200……205
Частота : Величина Индекса Нагрузки (ИН) и его изменение
пульса : по сравнению с ИН предыдущего измерения
покоя :
30 ударов :…0,68 . . 0,7 …. 0,769….0,814….0,823….0,833….0,842…0,85…. 0,854
в минуту . ………..+0,02… +0,69.. .+0,045. +0,009.. +0,11… +0,009.+0,008..+0,004
П 35 ударов :…0,602….0,65…. 0,73…. 0,782….0,794….0,805…..0,815….0,825…0,829
в минуту У 40 ударов :…0,55….. 0,6….. 0,692…0,75….. 0,764…. 0,78…….0,79……0,8…. 0,804
в минуту :………….+0,05. +0,092..+0,058..+0,014. +0,016… +0,01….+0,01…+0,004
Л 45 ударов . 0,488….0,55…. 0,654…. 0,72….0,735…. 0,75…….0,763….0,775….0,78
в минуту :………..+ 0,062..+0,104…+0,066.+0,015…+0,015….+0,013..+0,012. +0,005
Ь 50 ударов . 0,437… 0,5…. 0,615…..0,69…..0,705…..0,72……0,737…..0,75….0,756
в минуту С 55 ударов в минуту В 60 ударов . 0,33….. 0,4….. 0,538….0,627…..0,646…. 0,67…..0,684….0,647. 0,707
в минуту П 65 ударов . 0,268…..0,35…..0,5….. 0,596…..0,617……0,64…..0,658…..0,617….0,682
в минуту :…………+0,083..+0,15..+0,096…+0,021…. +0,023..+0,018. -0,041. +0,065
О
70 ударов в минуту :…………+0,088..+0,161.+0,104…+0,023…..+0,022. +0,02…. -0,043. +0,070
К
75 ударов в минуту :…………+0,094.+0,17…+0,111…+0,054. +0,025. +0,022. -0,047..+0,076
О
80 ударов . 0,1……. 0,2….. .0,384…0,503…..0,529……0,55…….0,579….0,529. 0,609
в минуту :………….+0,1…..+0,184.+0, 119. +0,026…..+0,021….+0,029. -0,050..+0,08
Е
Повысить Индекс Нагрузки в условиях неполного восстановления ЧСС после нагрузки – невозможно лишь за счёт активизации, учащения ЧСС.
Это приведёт к перенапряжению сердечно-сосудистой системы, истощению компенсаторных механизмов, срыву, осложнениям – даже к внезапной смерти от остановки сердца.
Это хорошо видно в приведенной таблице, иллюстрирующей Индекс Нагрузки при недостаточном восстановлении ЧСС (90 — 120 – 150 – 170 ударов и чаще).
Не зря ведь тяжёлым больным ограничивают объём и интенсивность движений, которые становятся для них опасными, могут перенапрячь сердце и привести к внезапной смерти.
Эти данные иллюстрирует механизм трагических осложнений со стороны сердечно-сосудистой системы у недостаточно тренированных людей, находящихся в болезненном состоянии, но стремящихся во что бы то ни было преодолеть и выполнить непосильную нагрузку.
Если после выполнения повторных нагрузок в моменты отдыха не происходит достаточного восстановления (урежения) ЧСС и снижается Индекс Нагрузки — то нужно немедленно прекратить нагрузку, так как это говорит о перенапряжении сердца и чревато опасными осложнениями.
При хроническом перенапряжении сердечно-сосудистой системы снижаются спортивные результаты, имеется повышенная утомляемость, появляются боли в области сердца, наблюдаются нарушения ЭКГ.
При остром перенапряжении сердца возникает общая слабость, шум, звон в ушах, головокружение, одышка, боли в правом подреберье, бледность, кожа холодная, влажная, пульс частый, слабого наполнения, легко сжимается, АД снижено, дыхание частое, поверхностное, человек недостаточно ориентирован, сознание затуманено, помрачено, затем теряется, наступает остановка сердца.
Начинаясь с небольших жалоб, перенапряжение сердечно-сосудистой системы может внезапно резко ухудшить состояние и привести к необратимым изменениям в организме и внезапной смерти. При начальных признаках и жалобах, говорящих о подобных нарушениях нужно немедленно прекратить нагрузку и заняться лечением (стационар, реанимация).
Выводы.
Предлагаемый нами — Индекс Нагрузки – может быть полезен в определении возможного объёма максимальных нагрузок для спортсменов и других лиц (например, МЧС), выполняющих по роду деятельности максимальные и запредельные физические нагрузки.
Изменения Индекса Нагрузки во время тяжёлых физических нагрузок могут быть дополнительным критерием для своевременного выявления перенапряжения сердца и предотвращения осложнений.
Источник