ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА, 2014, том 40, № 3, с. 86-95
УДК 612.13;613.731
КАРДИОГЕМОДИНАМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ К ОРТОСТАТИЧЕСКОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ У СПОРТСМЕНОВ ПОСЛЕ АЭРОБНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ © 2014 г. А. А. Мельников, С. Г. Попов, А. Д. Викулов
Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского
E-mail: meln1974@yandex.ru Поступила в редакцию 13.04.2013 г.
Исследованы особенности кардиогемодинамической устойчивости к ортостатическому воздействию у спортсменов в двухчасовой период восстановления после длительной аэробной физической нагрузки. Реакцию центральных (ударный и минутный объемы крови) и периферических объемов крови в нижних и верхних конечностях, абдоминальном и шейном регионах в ответ на тилт-тест до и в течение двух часов после физической нагрузки (30 мин, частота сердечных сокращений 156 ± 8 уд/мин) определяли с помощью импедансного метода. Установлено, что: 1) в исходном состоянии до нагрузки распределение кровотока в пользу шейного региона в ответ на тилт-тест, несмотря на повышенное снижение сердечного выброса, у спортсменов более эффективное и обусловлено как большим снижением кровотока в нижних конечностях, так и повышением кровотока в шейном регионе; 2) после физической нагрузки развиваются симптомы потенциальной ортостатической неустойчивости: постуральная гипотензия и тахикардия, снижение периферических пульсовых объемов крови, выраженные в положении стоя, а также снижение эффективности распределения кровотока в сторону шейного региона при тилт-тесте; 3) способность эффективно распределять сердечный выброс в пользу шейного региона у спортсменов после нагрузки сохранялась повышенной, что было обусловлено большим снижением кровотока в абдоминальном регионе, а также в нижних конечностях в конце восстановительного периода.
Ключевые слова: ортостатическое воздействие, тилт-тест, физическая нагрузка, восстановление, спортсмены.
Б01: 10.7868/80131164614030102
Во время перехода из положения лежа в положение стоя система регуляции кровообращения испытывает напряжение, обусловленное уменьшением центрального объема крови в результате ее оттока в нижние части тела, в основном, в венозные сосуды брюшной полости и нижних конечностей [1]. Это приводит к снижению центрального венозного давления, кровенаполнения полостей сердца и уменьшению ударного объема крови в положении стоя [2]. Неблагоприятные последствия сниженного ударного объема компенсируются активацией симпатической нервной системы: повышением частоты сердечных сокращений (ЧСС) и вазоконстрикторной реакцией периферических сосудов [1, 3], а также другими механизмами ауторегуляции церебрального кровотока [4] и гормональным механизмами [5]. Несмотря на позитивные эффекты физической тренировки, обеспечивающие совершенствование механизмов регуляции аппарата кровообращения во время мышечной деятельности, побочным эффектом тренировки может быть снижение кардиососудистой устойчивости к неподвижному
стоянию в вертикальной позе [2, 6]. Более того, проблема ортостатической неустойчивости существенно обостряется на фоне утомления, после длительных физических нагрузок. Так, показано, что из 51 участника марафона 14 спортсменов (28%) после него испытывали предобморочные симптомы в ответ на активный ортотест [7].
В настоящей работе мы исследовали кардиоге-модинамическую устойчивость к ортостатиче-скому воздействию в течение двух часов после аэробной нагрузки у спортсменов и лиц, не занимающихся спортом. Мы предполагаем, что после физической нагрузки ортостатическая устойчивость будет снижена, однако показатели кровообращения у спортсменов будут менее нарушены или будут восстанавливаться быстрее после нагрузки, чем у лиц, не занимающиеся спортом.
МЕТОДИКА
В качестве испытуемых были обследованы 14 спортсменов — мужчин (средний возраст
22.4 ± 5.5 лет), занимающихся лыжными гонками и бегом на средние дистанции. Все спортсмены имели общий спортивный стаж 4—8 лет и тренировались в последний месяц 10—15 часов в неделю. Контрольная группа включала мужчин такого же возраста (п = 23, 19.4 ± 1.6 лет), не занимающихся спортом. Спортсмены имели сходные с испытуемыми группы контроля рост (175.9 ± 4.7 см и 179.9 ± ±7.8 см соответственно) и массу тела (67.4 ± 8.3 кг и 71.8 ± 6.0 кг), а также рассчитанные объемы измеряемых регионов тела: головы (3.72 ± 0.42 л и 4.05 ± 0.55 л), рук (2.68 ± 0.43 л и 2.85 ± 0.36 л), абдоминальной части туловища (20.2 ± 2.9 л и 22.0 ± ± 1.8 л), только объем ног был достоверно больше у спортсменов (9.3 ± 1.4 л в контроле и 10.5 ± 0.8 л у спортсменов, р = 0.008).
Распределение объемов крови в периферических регионах тела определялось с помощью экспериментального прибора "Анализатор гемодинамики импедансный" (НТЦ "Медасс") [8]. В основе измерения лежит метод тетраполярной реографии. В анализаторе генерированный ток распределяется на 8 каналов, что позволяет одновременно определять изменение импеданса в 6 регионах тела: в обеих верхних конечностях ("руки", от подмышечной впадины до кистей рук), нижних конечностях ("ноги", от паха до щиколотки), шее ("шея", от основания шеи до височной области) и абдоминальной части туловища ("абдом", от мечевидного отростка до паха), а также определять электрокардиограмму (ЭКГ) в первом стандартном отведении. Для измерения импеданса использовались 5 пар (токовый и потенциальный) электродов, которые располагались на щиколотках ног, запястьях рук и на висках. Измерения в необходимом отведении достигались с помощью автоматического переключения токовых и потенциальных электродов. Ударный объем крови (УОК) оценивали методом стандартной тетра-полярной реографии по Кубичеку: измерением импеданса торакальной части туловища от мечевидного отростка до яремной ямки. Для расчета объемов крови использованы необходимые антропометрические измерения: окружности шеи, туловища на уровне мечевидного отростка и паха, талии, рук на уровне плеча и запястья, ног на уровне паха и щиколотки, длины ног (от паха до щиколотки), длина рук (от подмышечной впадины до запястья), длина абдоминальной и торакальной частей туловища, длина (от яремной ямки до висков) и окружность шеи. Объемы крови за каждый кардиоцикл (за 30 с) в измеряемом регионе рассчитывали по формуле Кубичека, учитывающей антропометрические размеры региона, базовый импеданс, максимальную амплитуду первой производной реограммы во время систолы и константу электропроводности крови [8]. Полученные данные представлены как базовый импеданс (БИ, Ом), пульсовый объем крови за
кардиоцикл (ПОК, мл) и региональный объемный кровоток за минуту (РОК, мл/мин), равный произведению ПОК на ЧСС для каждого периферического региона. Данные для левой и правой рук и ног усреднялись.
Для оценки распределения объема крови рассчитывали отношение регионального объемного кровотока, поступающего в шею, к суммарному РОК в остальных периферических регионах по формуле [9]:
РОКшея/периф РОКшея/(РОКруки +
+ РОКноги + РОКабдом),
где РОКшея/периф — индекс распределения кровотока в сторону шейного региона (отн. ед.); РОКшея, РОКабдом, РОК^, РОКноги - региональные объемы крови соответственно в шейном и абдоминальном регионах, верхних и нижних конечностях (мл/мин).
Ортостатическое воздействие вызвали с помощью тилт-теста на механическом орто-столе с упором для ног. Измерение показателей в положении лежа проводили через 5 минут после принятия этого положения. Сначала измеряли периферические объемы крови (30 с), затем — ударный объем крови (30 с). Далее испытуемого пассивно переводили в положение стоя. Измерение показателей в ортоположении выполняли на 10-й минуте через 3 мин (7-9-я минуты) после перехода в это положение: сначала измеряли ударный объем крови (30 с), затем — периферические объемы крови (30 с). В целом, тилт-тест продолжался 10 мин. Артериальное давление (АД) в плечевой артерии определяли в положении испытуемого лежа и стоя с помощью сфигмоманометра "Отгоп 907".
Реакцию показателей центральной и периферической гемодинамики на тилт-тест определяли в базальном состоянии до нагрузки и в течение 2 часов после аэробной физической нагрузки с интервалом 10 мин: "0—0" — до нагрузки, "0—10; 0—20; 0—30; 0—40 и т.д.; 2—0" — 10 мин, 20 мин, 30 мин, 40 мин и т.д.; 2 ч — время проведения ти-лт-теста (момент перехода в ортоположение) после нагрузки. Такой режим проведения тилт-теста (10-минутный интервал) был выбран для точного определения времени восстановления показателей кардиогемодинамической устойчивости к ор-тостазу в обследованных группах. Во время периода восстановления испытуемые находились в положении лежа на орто-столе без употребления жидкости и пищи.
Физическую нагрузку испытуемые выполняли на велоэргометре "КеШег ЕХ1" в течение 30 мин с мощностью нагрузки, соответствующей значениям ЧСС на уровне 140 уд/мин и скоростью вращения педалей 70—75 об/мин. Вначале испытуемый выполнял ступенчато возрастающую нагрузку для достижения уровня ЧСС = 140 ± 2 уд/мин (с
50 Вт по 2 мин с шагом 30 Вт). Далее испытуемый продолжал выполнять упражнение при стандартной нагрузке в течение 30 мин. Общая продолжительность физической нагрузки составляла 40—45 мин.
Данные представлены как М ± стандартное отклонение и М ± доверительный интервал при р = = 0.05 на рисунках. Для сравнительного анализа показателей между группами в положении лежа и стоя использован ¿-критерий Стьюдента. Для анализа различий в динамике показателей, полученных лежа и стоя, а также различий в реакции показателей на тилт-тест между группами использован однофакторный анализ для повторных измерений (АЖОУА). Для сравнения с уровнем до нагрузки использован критерий наименьшей значимой разности.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Исходное состояние до нагрузки. Результаты нашей работы показывают, что в исходном состоянии до нагрузки в ответ на тилт-тест распределение кровотока в сторону шейного региона у спортсменов (реакция индекса РОКшея/периф, таблица), несмотря на выраженное снижение минутного объема крови (МОК), было более эффективным и обусловленным как большим снижением объемов крови (ПОК и РОК) в нижних конечност
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.