особенности Строения и регуляции сердца в эмбриональном и раннем постнатальном периодах развития

Это вторая статья из серии о здоровом сердце, автор — Ксения Бенимецкая, врач-кардиолог, диетолог, к. м. н. В этот раз расскажем, как разные виды активности влияют на сердце, сколько и как тренироваться, чтобы не перестараться.

Регулярная умеренная физическая активность поддерживает и улучшает здоровье сердца. Это точно такая, как на курсах #sekta

Чем полезна физическая активность для сердца

Физическая активность поддерживает и улучшает здоровье: позитивно влияет на когнитивные функции, сон, снижает риск депрессии и тревожности, помогает поддерживать нормальный вес и повышает качество жизни. И, что самое важное, она улучшает работу сердца и продлевает жизнь: как мы писали в статье «Как питание влияет на здоровье сердца», сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) — одна из главных причин смертности в мире.

Как именно движение помогает сердечно-сосудистой системе:

• Предотвращает развитие атеросклероза: при снижении массы тела нормализуется артериальное давление и уровень холестерина в крови, улучшается чувствительность к инсулину и снижается риск развития диабета 2-го типа.
• Предотвращает тромбозы.
• Улучшает функцию эндотелия, выстилающего сосуды — увеличивается синтез оксида азота и его биодоступность, улучшается баланс окислителей и антиоксидантов в сосудистой стенке. Оксид азота — важная для сердечно-сосудистой системы молекула — отвечает за тонус сосудистой стенки, предотвращает активацию тромбоцитов, не даёт лейкоцитам прилипать к внутренней поверхности сосудов.
• Оказывает противовоспалительный, антиишемический и антиаритмический эффект.

На клеточном уровне регулярные физические упражнения помогают оптимально использовать энергию и повышают устойчивость к окислительному стрессу.

Именно благодаря этим эффектам те, кто двигаются достаточно, реже страдают от инфарктов и инсультов, артериальной гипертензии, реже умирают от сердечно-сосудистых заболеваний, дольше живут и имеют более высокое качество жизни.

К сожалению, только 19% женщин и 26% мужчин двигаются достаточно. Сидячий образ жизни широко распространён: каждый четвёртый человек в мире двигается меньше, чем нужно, и эта цифра растёт.

Клапаны и отводящие пути [ править ]

Формирование перегородки ствола и артериальный конус [ править ]

Артериальный конус закрыт инфундибулярными подушками. Колбочки ствола закрываются за счет формирования воронкообразной перегородки, которая состоит из прямой проксимальной части и дистальной спиральной части. Затем самая узкая часть аорты находится в левой и дорсальной части. Дистальный отдел аорты выдвигается вправо вперед. Проксимальная легочная артерия — правая и вентральная, а дистальная часть легочной артерии находится в левой дорсальной части. [11]

Разные виды физической активности и их влияние на сердце

Чтобы достигнуть положительных эффектов от движения, необходимо выполнять хотя бы минимальные рекомендации по физической активности.

Но, когда вы читаете рекомендации, имейте в виду: «физическая активность» и «тренировки» — это не одно и то же. Разберёмся, чем отличаются понятия и как это поможет выполнять нормы по нагрузкам.

Физическая активность — это движение тела, вызванное сокращением скелетных мышц, которое увеличивает расход энергии по сравнению с базовым уровнем. Это любая физическая активность: профессиональная, бытовая, с целью перемещения, активный отдых. Кроме того, любая физическая активность может быть разной интенсивности.

Тренировка — это запланированная, структурированная, повторяющаяся и целенаправленная физическая активность для поддержания или улучшения физической подготовки.

А физическая нагрузка — это воздействие, которое производит на организм человека различная физическая активность.

Когда вы тренируетесь, вы занимаетесь физической активностью. Но вы можете быть активны и вне тренировок, когда куда-то идёте, несёте пакеты из магазина, спускаетесь по лестнице или просто встаёте со стула.

Основные виды физических нагрузок: кардио и силовые, а ещё бывают тренировки на баланс, гибкость, координацию, растяжку и много других.

Кардионагрузка

При кардиотренировках повышается частота сердечных сокращений и преобладает аэробная активность. Если это происходит регулярно, сердце и сосуды адаптируются к физической нагрузке — в результате тренируется вся сердечно-сосудистая система.

Благодаря аэробной активности:

• снижается частота сердечных сокращений и артериальное давление в состоянии покоя и при физической нагрузке;
• снижается потребность сердечной мышцы в кислороде;
• повышается сократительная способность сердечной мышцы;
• повышается периферический венозный тонус;
• происходят благоприятные изменения в фибринолитической системе, которая борется с тромбами;
• за счёт увеличения синтеза оксида азота происходит лучшее кровоснабжение тканей из-за расширения диаметра сосудов;
• повышается парасимпатический тонус, что уменьшает воздействие стресса на организм на нейрофизиологическом уровне, снижается частота сердечных сокращений и артериальное давление;
• улучшается коронарный кровоток за счёт развития коллатеральных сосудов — дополнительных «соединений» между артериями сердца.

Рекомендации по аэробной физической активности для взрослых: не менее 150–300 минут в неделю занятий умеренной интенсивности или не менее 75–150 минут высокой интенсивности. Активность разной интенсивности можно сочетать. Подробнее — в нашей статье «Рекомендации по физической нагрузке».

Силовая нагрузка

Силовая нагрузка помогает укрепить мышцы: это может происходить в результате динамической работы, как, например, в тяжелой атлетике, или статической, как, например, в гимнастике и йоге. Силовые упражнения могут выполняться с помощью спортивного оборудования, тренажёров и собственного веса.

Силовые тренировки улучшают психоэмоциональное состояние, сон, когнитивные способности, помогают справиться с депрессией. А ещё улучшают состав тела, увеличивают мышечную массу и уменьшают объём жира, в том числе висцерального.

Избыточный висцеральный жир — фактор риска развития метаболического синдрома, сахарного диабета, хронического системного воспаления, и, как следствие, болезней сердца.

Силовые тренировки способствуют увеличению анаэробных возможностей организма, но могут работать и на аэробные возможности и повышать выносливость, особенно у нетренированных людей.

Тем, кто давно или никогда не тренировался или восстанавливается после болезни, рекомендуется начать тренировочную программу с несложных силовых упражнений, чтобы развить минимальную силу, необходимую для последующей работы.

Для всех взрослых рекомендуется добавлять аэробный компонент в любую программу силовых тренировок: научные данные указывают, что силовая тренировка в сочетании с аэробной физической активностью даёт большую пользу для здоровья, чем любая из них в отдельности. Силовые тренировки на крупные группы мышц должны проводиться не менее двух раз в неделю.

Другие виды активности

Для сердца полезны и другие виды активности. Например, йога, которая включает асаны, работу с дыханием, расслабление и медитацию.

Такая активность полезна, потому что помогает снять психосоциальный стресс (связанный с работой или семьёй), успокоиться и снизить риски депрессии и тревожных расстройств благодаря активации парасимпатической нервной системы. А все эти состояния связаны с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний.

Исследования показывают, что йога положительно влияет на кардиометаболическое здоровье: помогает контролировать вес, артериальное давление, уровень липидов. Йога помогает лучше контролировать фибрилляцию предсердий, сердечную недостаточность и другие заболевания.

Кроме того, йога, растяжка, пилатес и другие подобные активности могут побудить к здоровым привычкам, положительно влияющим на здоровье сердечно-сосудистой системы.

Различные виды йоги делают акцент на разные компоненты активности и их можно отнести к физической активности от низкой до умеренной (реже высокой) интенсивности.

Тай-чи, боевое искусство — а сейчас вид оздоровительной активности — сочетает аэробный компонент и расслабление. Поэтому его ещё называют «медитацией в движении». Новое исследование показало, что у людей с проблемами сердца занятия тай-чи улучшают качество жизни и снижают уровень стресса, беспокойства и депрессии.

Йога, тай-чи развивают гибкость и баланс. Они напрямую не влияют на здоровье сердца, но приносят пользу здоровью опорно-двигательного аппарата, потому что служат профилактикой боли в мышцах и суставах и помогают сохранить подвижность.

Хорошее здоровье опорно-двигательной системы позволяет выполнять аэробные и силовые упражнения, польза которых для сердца очевидна. Важно, что развитие гибкости, растяжки и баланса предотвращает падения и травмы во время тренировок и в бытовой активности.

Раннее развитие [ править ]

Сердце происходит из эмбриональных клеток мезодермального зародышевого слоя, которые после гаструляции дифференцируются в мезотелий , эндотелий и миокард . Мезотелиальный перикард образует внешнюю оболочку сердца. Внутренняя оболочка сердца — эндокард , лимфатические и кровеносные сосуды — развиваются из эндотелия. [5] [2]

Эндокардиальные трубки [ править ]

В спланхноплеврической мезенхиме по обе стороны от нервной пластинки подковообразная область развивается как кардиогенная область. Он образовался из сердечных миобластов и островков крови как предшественников кровяных клеток и сосудов. [6] К 19 дню эндокардиальная трубка начинает развиваться с каждой стороны этой области. Эти две трубки растут и к третьей неделе сошлись друг к другу, чтобы слиться, используя запрограммированную гибель клеток, чтобы сформировать единую трубку, трубчатое сердце. [7]

Из спланхноплеврической мезенхимы кардиогенная область развивается краниально и латеральнее нервной пластинки . В этой области с обеих сторон образуются два отдельных кластера ангиогенных клеток, которые сливаются, образуя эндокардиальные трубки . По мере продолжения складывания эмбриона две эндокардиальные трубки проталкиваются в грудную полость, где они начинают сливаться вместе, и это завершается примерно через 22 дня. [8] [2]

Примерно через 18-19 дней после оплодотворения сердце начинает формироваться. Это раннее развитие имеет решающее значение для последующего эмбрионального и пренатального развития. Сердце — первый функциональный орган, который развивается и начинает биться и качать кровь примерно на 22-й день. [1] Сердце начинает развиваться около головы эмбриона в кардиогенной области. [1] После передачи клеточных сигналов в кардиогенной области начинают формироваться две нити или тяжи. [1] По мере того, как они формируются, внутри них развивается просвет, после чего они называются эндокардиальными трубками. [1] Одновременно с формированием трубок формируются и другие основные компоненты сердца. [7]Две трубки мигрируют вместе и сливаются, образуя единую примитивную сердечную трубку, трубчатое сердце, которое быстро образует пять отдельных областей. [1] От головы до хвоста это артериальный ствол , сердцевина луковицы , первичный желудочек , первичное предсердие и венозный синус . [1] Первоначально вся венозная кровь течет в венозный синус, и сокращения продвигают кровь от хвоста к голове или от венозного синуса к артериальному стволу. [1]Артериальный ствол разделится, образуя аорту и легочную артерию; bulbus cordis разовьется в правый желудочек; примитивный желудочек образует левый желудочек; примитивное предсердие станет передними частями левого и правого предсердий и их придатками, а венозный синус разовьется в заднюю часть правого предсердия, синоатриальный узел и коронарный синус. [1]

Положение сердечной трубки [ править ]

Центральная часть кардиогенной области находится перед ротоглоточной оболочкой и нервной пластинкой. Рост головного мозга и головных складок выталкивает ротоглоточную перепонку вперед, в то время как сердце и полость перикарда перемещаются сначала в шейную область, а затем в грудную клетку. Изогнутая часть области в форме подковы расширяется, образуя будущую воронку желудочков и области желудочков, по мере того как сердечная трубка продолжает расширяться. Трубка начинает получать венозный дренаж в ее каудальном полюсе и перекачивает кровь из первой дуги аорты в дорсальную аорту через ее полярную головку. Первоначально трубка остается прикрепленной к дорсальной части полости перикарда.складкой мезодермальной ткани, называемой дорсальной мезодермой. Это мезодерма исчезает с образованием двух перикарда пазух поперечные

и
косые
перикарда пазухи, которые соединяют обе стороны полости перикарда. [6]

Миокард густеет и секретирует толстый слой богатого внеклеточного матрикса , содержащий гиалуроновую кислоту , которая отделяет эндотелий . Затем мезотелиальные клетки образуют перикард и мигрируют, образуя большую часть эпикарда. Затем сердечная трубка образована эндокардом , который представляет собой внутреннюю эндотелиальную выстилку сердца, и стенкой мышцы миокарда, которая представляет собой эпикард, покрывающий внешнюю часть трубки. [6]

Чрезмерная физическая нагрузка не несёт пользы для здоровья сердца

В официальных рекомендациях не указан верхний предел здоровой физической активности. Однако в них есть предупреждение о рисках травм и проблем со здоровьем при злоупотреблении тренировками высокой интенсивности.

Длительные упражнения на выносливость связаны с повышением риска тревожного расстройства и депрессии, неблагоприятным изменением структуры сердца и артерий, что может приводить к последствиям вплоть до серьёзных аритмий.

Постоянные тренировки и соревнования в экстремальных видах спорта могут вызвать негативные сердечно-сосудистые эффекты. Речь идёт о марафонах, ультрамарафонах, триатлоне Ironman, велосипедных гонках на длительные дистанции и др.

Другие исследования о чрезмерных физических нагрузках:

• В исследовании с участием пациентов, перенёсших инфаркт миокарда, больше десяти лет наблюдали, как интенсивность и продолжительность тренировок влияют на здоровье. Наблюдения показали, что бег и ходьба снижают риск смертности от сердечно-сосудистых заболеваний, но польза физических упражнений для этих же целей уменьшается при высоких уровнях физической нагрузки: бег больше 7,1 км/сут или быстрая ходьба больше 10,7 км/сут.
• Ещё одно исследование, в котором участвовали пациенты с ишемической болезнью сердца, показало: как физически неактивные пациенты, так и пациенты с ежедневной интенсивной физической активностью имели повышенный риск смерти от сердечно-сосудистых причин по сравнению с пациентами с умеренной физической активностью.
• Эти наблюдения подтверждаются в исследовании с участием людей без ССЗ: умеренная активность связана с более низким риском ССЗ по сравнению с низкой, а ежедневная интенсивная физическая активность была связана с повышением риска ССЗ.
• Эпидемиологическое исследование Copenhagen City Heart Study изучало вопрос влияния разного уровня активности на смертность. Исследователи выяснили, что бег трусцой в лёгком и среднем темпе был связан с более низкой смертностью по сравнению с сидячим образом жизни и отсутствием тренировок. В то же время у бегунов, занимающихся интенсивным бегом, уровень смертности был почти таким же, как у людей, ведущей сидячий образ жизни.

Вопрос, существует ли верхний уровень физической активности, после которого она уже не несёт пользу для здоровья, требует дальнейшего исследования. Вероятно, «чрезмерность» физической активности определяется индивидуально и зависит от различных факторов, включая возраст, состояние здоровья и образ жизни человека.

Имеющиеся данные говорят о пользе умеренной физической активности в сравнении с малоподвижным образом жизни и чрезмерной активностью. В любом случае не стоит забывать, что отдых — важная часть тренировочного процесса, он помогает организму восстановиться до следующей тренировки.

Симптомы чрезмерной физической нагрузки, или перетренированности:

• неспособность работать и тренироваться на прежнем уровне при сохранении прежних условий;
• необходимость более длительного отдыха;
• частая усталость;
• перепады настроения, раздражительность, тревога, депрессия;
• проблемы со сном;
• боль в мышцах, тяжесть в руках и ногах;
• частое травмирование на тренировках;
• потеря мотивации;
• частые ОРВИ;
• потеря веса.

Если вы много тренируетесь и у вас есть какие-либо из этих симптомов, сократите количество физической активности или полностью отдохните от неё в течение 1–2 недель. Часто это всё, что требуется для восстановления. Если через 1–2 недели отдыха самочувствие не улучшилось, обратитесь к врачу: возможно, потребуется более длительный отдых.

Содержание

• 1 Раннее развитие 1.1 Эндокардиальные трубки
• 1.2 Положение сердечной трубки

Как тренироваться, чтобы не навредить сердцу

Проконсультируйтесь с врачом, прежде чем приступить к тренировкам, если вы давно или никогда не занимались спортом. Если у вас есть сердечно-сосудистые заболевания или их факторы риска, врач может порекомендовать обследование на переносимость физической нагрузки.

Начинайте тренироваться постепенно. Например, выполняйте упражнения в медленном темпе или только в течение нескольких минут. Со временем вы сможете увеличить интенсивность и продолжительность. Разминайтесь до тренировки и делайте заминку после.

Завершите тренировку и немедленно обратитесь к врачу, если во время занятия у вас появились следующие симптомы:

• боль, сдавленность, тяжесть в груди, руках, горле, челюсти или спине;
• тошнота или рвота;
• ощущение «трепетания» сердца или сильно учащённое сердцебиение;
• выраженные головокружение, слабость, усталость;
• неспособность отдышаться;
• боли в суставах, голенях, пятках или икроножных мышцах (это не чрезвычайная ситуация, но по её поводу тоже лучше проконсультироваться с врачом).

Используйте бытовую активность, если вам сложно выделить время на полноценную тренировку:

• поднимайтесь по лестнице вместо лифта;
• паркуйтесь дальше от места назначения или выходите на одну остановку раньше своей в общественном транспорте;
• выбирайте более длинный маршрут, когда куда-то направляетесь;
• проводите свободное время активно, выбирайте подвижные игры;
• заведите домашнее животное, которое нужно выгуливать;
• убирайте дом самостоятельно.

Здоровье сердечно-сосудистой системы и других систем организма зависит от того, достаточно ли вы двигаетесь. Не существует таблеток, добавок, приспособлений или каких-то приёмов, которые могли бы заменить человеку движение, поэтому используйте любую возможность подвигаться.

Автор: Ксения Бенимецкая, врач-кардиолог, диетолог, к. м. н.

Литература

1. The Physical Activity Guidelines for Americans, JAMA, 2021 2. Strength training for health in adults: Terminology, principles, benefits, and risks — UpToDate 3. The benefits and risks of aerobic exercise — UpToDate 4. Exercise-induced oxidative stress: cellular mechanisms and impact on muscle force production, Physiol Rev, 2008 5. Worldwide trends in insufficient physical activity from 2001 to 2016: a pooled analysis of 358 population-based surveys with 1·9 million participants, Lancet Glob Health, 2021 6. Рекомендации по физической нагрузке, Sekta 7. Resistance training and executive functions: a 12-month randomized controlled trial, Arch Intern Med, 2010 8. Different modalities of exercise to reduce visceral fat mass and cardiovascular risk in metabolic syndrome: the RESOLVE randomized trial, Int J Cardiol, 2013 9. The effect of 12 weeks of aerobic, resistance or combination exercise training on cardiovascular risk factors in the overweight and obese in a randomized trial, BMC Public Health, 2012 10. Is yoga heart-healthy? It’s no stretch to see benefits, science suggests, Heart.org, 2021 11. 2021 European Guidelines on cardiovascular disease prevention in clinical practice: The Sixth Joint Task Force of the European Society of Cardiology and Other Societies on Cardiovascular Disease Prevention in Clinical Practice (constituted by representatives of 10 societies and by invited experts) 12. The effectiveness of yoga in modifying risk factors for cardiovascular disease and metabolic syndrome: A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials, European Journal of Preventive Cardiology, 2014 13. Effects of yoga in patients with paroxysmal atrial fibrillation — a randomized controlled study, European Journal of Cardiovascular Nursing, 2021 14. Yoga for Heart Failure: A Review and Future Research, Int J Yoga, 2021 15. Tai Chi Boosts Heart Health, Cleveland Clinic, 2021 16. Tai Chi exercise for psychological well-being among adults with cardiovascular disease: A systematic review and meta-analysis, European Journal of Cardiovascular Nursing, 2021 17. 3 Kinds of Exercise That Boost Heart Health, Hopkins medicine 18. State of the Art Review: Atrial Fibrillation in Athletes, Heart Lung Circ, 2021 19. Atrial Fibrillation (AF) in Endurance Athletes: a Complicated Affair, Curr Treat Options Cardiovasc Med, 2021 20. Atrial fibrillation in athletes and general population. A systematic review and meta-analysis, Medicine, 2021 21. The «Extreme Exercise Hypothesis»: Recent Findings and Cardiovascular Health Implications, Curr Treat Options Cardiovasc Med, 2021 22. Increased Cardiovascular Disease Mortality Associated With Excessive Exercise in Heart Attack Survivors, Mayo Clinic Proceedings, 2014 23. A reverse J-shaped association of leisure time physical activity with prognosis in patients with stable coronary heart disease: evidence from a large cohort with repeated measurements, Heart, 2014 24. Frequent physical activity may not reduce vascular disease risk as much as moderate activity: large prospective study of women in the United Kingdom, Circulation, 2015 25. Dose of Jogging and Long-Term Mortality: The Copenhagen City Heart Study, Journal of the American College of Cardiology, 2015 26. Are you getting too much exercise? MedlinePlus, 2020