Эффективность работы любого насоса зависит от клапана, который позволяет перекачивать жидкость только в определенном направлении. Если этот клапан закрывается не полностью, то сердцу приходится работать с большей нагрузкой, чтобы компенсировать происходящую утечку. Сердце, будучи высокоэффективным органом, имеет четыре различных вида клапанов. Первые два вида находятся между каждым предсердием и желудочком и позволяют крови двигаться только в направлении из предсердия в желудочек. Когда желудочки сокращаются, эти клапаны закрываются и кровь обычно не может вернуться в предсердие. Когда желудочки расслаблены, клапаны снова открываются и тем самым допускают кровоток из предсердий для заполнения самих желудочков.

Кровоток из желудочков направляется в аорту, легочные артерии и контролируется другими клапанами. Они предохраняют от обратного тока к желудочкам, когда те расслаблены для нового наполнения. Ревматическое заболевание и некоторые другие болезни могут повредить сердечные клапаны, и именно тогда наблюдается «утечка» (недостаточность клапана).

Как любой хороший насос, сердце создано таким образом, что может варьировать свою нагрузку. В состоянии покоя оно сокращается 60–80 раз в минуту. За это время перекачивается примерно 4 л. Этот показатель называется сердечным выбросом, или минутным объемом, и может быть увеличен путем тренировок в 6–10 раз.

Фаза сокращения сердца, когда кровь выбрасывается из сердца, называется систолой. Фаза расслабления, когда выходные клапаны закрыты, называется диастолой. Во время диастолы сердце пассивно наполняется как резервуар; сердечная мышца расслаблена, и в ней происходят определенные химические процессы восстановления энергетического потенциала миокарда, использованные в предыдущей фазе – систоле. Если частота сердечных сокращений увеличивается, то фаза диастолы укорачивается, и процесс восстановления энергопотенциала может быть затруднен.

Здоровое сердце, как хороший мотор автомобиля, может работать напряженно и в быстром темпе, без каких-либо нарушений, но необходимы периоды отдыха и восстановления. По мере старения организма необходимость в этом, безусловно, увеличивается, но не настолько, как полагают многие. Как и в хорошем автомобиле, разумное использование позволяет сердцу функционировать подобно новому мотору.

Увеличение размера сердца сейчас воспринимается как нормальная физиологическая адаптация к значительным тренировочным нагрузкам, и нет никаких подтверждений того, что напряженная тренировка на выносливость может отрицательно повлиять на здоровое сердце. Более того, теперь во многих случаях определенную работу на выносливость рассматривают как очень важный фактор лечения закупорки коронарных артерий.

Было также доказано, что тренированный человек может выполнить более значительный объем работы, прежде чем сердце у него достигнет максимальной частоты сокращений по сравнению с тем, кто нетренирован. Этот принцип положен в основу системы Лидьярда: тренировки на выносливость марафонского типа для спортсменов и для дозируемого бега трусцой.

Для среднего человека сердечный выброс – количество крови, перекачиваемое каждые 60 с, – возрастает во время физических упражнений с 4 до 20 л. У хорошо тренированного этот показатель может увеличиться до 40 л. Этот прирост зависит от ударного объема, то есть количества крови, выбрасываемого при каждом сокращении, так же, как и от ЧСС. Ударный объем увеличивается по мере того, как возрастает ЧСС и достигает предельных величин. В случае если пульс становится таким высоким, что сердцу уже не хватает времени для адекватного наполнения, ударный объем падает. Если человек тренирован и хорошо подготовлен, проходит значительно больше времени, прежде чем достигается этот предел.

Повышенное наполнение сердца и увеличенный диастолический объем определяют увеличение ударного объема. На стандартной работе ЧСС уменьшается по мере улучшения тренированности. Эти изменения означают уменьшение нагрузки на сердечно-сосудистую систему и также указывают на то, что организм адаптировался к данной работе.

У женщин наблюдаются такие же реакции на нагрузку, как и у мужчин, хотя на них может определенным образом повлиять период менструаций.

Пульс в покое на начало тренировок может служить хорошим и простым показателем уровня подготовленности. Каждый раз, когда происходит сокращение, кровь выбрасывается в артерии. Артериальная стенка, находящаяся сразу за клапаном сердца, расширяется, принимая дополнительный объем крови, и это расширение передается по артериям волной, как расходятся круги по воде, в которую брошен камень. Вы ощущаете эту волну, когда измеряете пульс.

Как мы уже говорили ранее, пульс в покое колеблется от 60 до 80 уд./мин. Но на него может влиять целый ряд факторов, в частности физическое упражнение, нервозность, температура, большое возбуждение и лихорадка. При нормальном или возбужденном состоянии этот показатель обычно бывает ритмичным. Наблюдаемые отклонения от нормы в основном являются результатом экстрасистол, то есть внеочередных сокращений сердца. Они могут вызвать ощущения, что сердце стучит неровно, пропуская удары, а иногда создается впечатление, что оно просто словно останавливается. Такие ощущения приводят к тому, что многие полагают, будто у них наблюдается нарушение деятельности сердечной мышцы. Всего пятьдесят лет назад многие доктора согласились бы с таким вердиктом, и эти люди были бы обречены на жизнь инвалидов-сердечников.

Очень крупный английский врач-практик Джеймс Мак-Кензи первым обнаружил, что учащение сердцебиения вовсе не обязательно происходит из-за болезни сердца. Мак-Кензи положил начало новой эры в кардиологии. Он приложил немало усилий, чтобы заставить как врачей, так и пациентов понять, что сердечные заболевания очень часто путают с симптомами, возникающими либо из-за нервозности, либо из-за утомления. Ограничение подвижности, рекомендуемое настоящим сердечным больным, также часто бывает неоправданным.

В норме артериальные стенки расширяются и сокращаются каждый раз, когда сердце выталкивает в них кровь. С возрастом эластичность этих стенок ухудшается, они затвердевают. Это вызвано в основном тем, что эластичные ткани заменяются более твердой субстанцией. Такое рано или поздно происходит со всеми. Но поскольку это не является препятствием для кровотока, то редко вызывает беспокойство. И такое состояние следует отличать от более серьезного заболевания, называемого атеросклерозом. Это болезнь артериальной стенки, на которой откладываются жировые и фиброзные субстанции, особенно холестерин. Отложения развиваются как на внутренней стенке артерий (эндотелий), так и под эндотелием. Эти отложения сужают русло и могут даже полностью его закрыть. Сама поверхность становится грубой и неровной, на ней могут образовываться кровяные сгустки (тромбы), которые, в свою очередь, закупоривают сосуды.

Рассмотрим более подробно природу холестерина. В последнее время это слово стало чуть ли не ругательным среди тех, кто занимается физической подготовкой. Но холестерин присутствует в организме не для того, чтобы убить вас. Жиры (липиды), содержащиеся в плазме крови, атероматозные отложения и сердечные заболевания являлись предметом серьезного исследования, которое значительно расширило наши представления о состоянии этой проблемы.