Состояние регионального кровообращения у спортсменов высокой квалификации

Введение

Известно, что сердечно-сосудистая система является одной из наиболее реактивных систем организма в процессах срочной и долговременной адаптации к воздействию мышечных нагрузок разной интенсивности и длительности. Рассматривая аппарат кровообращения как некую замкнутую систему с рассредоточенными параметрами, целесообразно изучать механизмы оптимизации функционирования аппарата кровообращения по основным блокам этой системы - сердце, сосуды, кровь, регуляторная система.

Работоспособность спортсмена определяется целым рядом физиологических механизмов, среди которых интенсивность кровоснабжения мышц является основным лимитирующим фактором. Известно, что кровоток в мышцах при работе увеличивается в 10-20 раз по сравнению с состоянием покоя и составляет до 80% от минутного объема крови.

Изменения функций сосудов направлены на облегчение работы сердца во время физической нагрузки, а также на увеличение кровоснабжения конечностей, сильно нагруженных при специфических спортивных занятиях.

Учитывая вышесказанное, нами выполнено настоящее исследование, целью которого явилось изучение состояния регионального кровообращения у спортсменов высокой квалификации.

Методика

Обследованы 14 спортсменов циклических видов спорта (лыжный спорт, плавание) высокой квалификации (кандидаты в мастера спорта, мастера спорта России, мастера спорта России международного класса) мужского пола. Спортсмены находились в середине соревновательного периода. Восстановление с момента последнего тренировочного воздействия было достаточно полным: время восстановления с момента последнего тренировочного занятия составляло 18-20 часов. Жалоб на самочувствие никто не предъявлял. Возраст спортсменов - 18-21 год.

Контролем послужили практически здоровые лица такого же пола и возраста, не занимающиеся спортом (n=18).

Для оценки регионального кровотока на участке «бедро» использован реографический комплекс «Рео-Спектр-НС 1005» (ООО «НейроСофт», г. Иваново, Россия). Проведенный предварительный анализ (описательной статистики, корреляционный) между показателями реовазографии на правом и левом бедрах показал, что ни по одному показателю не обнаружилось статистически значимых различий (p>0,05), поэтому в статье представлены только показатели на участке правого бедра.

Статистическую обработку полученных данных провели на персональном компьютере с использованием программы «Statistica 5.5». Результаты в выборках представлены: средней арифметической (М±), стандартным отклонением (±5). Выполнен корреляционный анализ по Спирмену. Методом главных компонент выполнен факторный анализ.

Результаты и их обсуждение

У спортсменов отмечена брадикардия. Средняя величина ЧСС была на 16,7% меньше, чем у лиц контрольной группы (р<0,001). Брадикардия в покое постоянный и обязательный признак высокого функционального состояния сердца спортсмена. Ее следует рассматривать как проявление экономизации деятельности сердца. Уменьшение ЧСС снижает потребность миокарда в кислороде вследствие уменьшения величины его работы, а также увеличивает диастолу.

Результаты исследования регионального кровообращения представлены в таблице.

Как видно из данных таблицы, у спортсменов было больше на 19% базовое сопротивление тела (р<0,002). Это указывает на то, что кровенаполнение исследуемого участка у них было больше. В нашем исследовании региональный минутный пульсовый объем у спортсменов был больше почти в два раза (р<0,001).

Время систолы в сравниваемых группах практически не различалось. Практически все амплитудные характеристики были значительно больше у спортсменов при р<0,001. Максимальная амплитуда дифференциальной реограммы при этом оказалась больше почти в три раза (р<0,001). Реографический индекс и максимальная амплитуда артериальной компоненты реограммы - важнейшие показатели региональной гемодинамики, единодушно признаваемые всеми специалистами, занимающимися анализом реовазографии. Реографический индекс у спортсменов составлял 0,813±0,084 у.е., у лиц контрольной группы - всего 0,279±0,063 у.е. (р<0,001). Эти показатели, а также многие другие (амплитудно-частотный показатель, относительный объемный пульс, реографический показатель, относительный реографический показатель) характеризуют более интенсивный артериальный кровоток в исследуемом сегменте у спортсменов.

При незначительных различиях в тонусе крупных артерий, артерий среднего и мелкого калибра у спортсменов преобладал тонус мелких артерий. Об этом можно судить по выявленному соотношению времени быстрого кровенаполнения ко времени медленного кровенаполнения (см. таблицу). В целом у спортсменов высокой квалификации интегральный тонус сосудов артериального русла был меньше: модуль упругости был меньше на 22,6% (р<0,003). Меньший угол вершины реограммы у спортсменов в целом также указывал на некоторое снижение тонуса сосудов артериального звена.

В микрососудах характер движения крови определяется в основном вязкими эффектами, а не инерционными. Известно, что у спортсменов, особенно циклических видов спорта, в покое снижена вязкость цельной крови [2]. При этом отмечается увеличение просвета и длины микрососудов обменного звена, а также числа функционирующих капилляров [1]. Благодаря этому эритроцит большее время находится в обменном звене, что способствует лучшей отдаче кислорода близлежащим тканям.

Показатели реовазографии у спортсменов высокой квалификации на участке «бедро», М±5

Показатели	Спортсмены n=14	Контроль n=18	р*
1. ЧСС, уд./мин	54,93±5,12	65,94±9,49	<0,001 (t-)
2. Базовое сопротивление тела, Ом	166,64±21,35	139,94±21,80	<0,002 (t-)
3. Скорость распространения пульсовой волны, с	0,258±0,021	0,245±0,047	<0,005 (F-)
4. Время быстрого кровенаполнения, с	0,068±0,011	0,072±0,029	<0,001 (F-)
5. Время медленного кровенаполнения, с	0,122±0,016	0,132±0,034	<0,007 (F-)
6. Время восходящей части реоволны, с	0,189±0,023	0,206±0,035	<0,13 (t-)
7. Реографический индекс, у.е.	0,813±0,084	0,279±0,063	<0,001 (t-)
8. Дикротический индекс,%	23,21±10,67	26,33±15,61	>0,05 (t-)
9. Диастолический индекс,%	46,14±6,78	53,56±15,93	<0,003 (F-)
10. Соотношение времен быстрого и медленного кровенаполнения	0,604±0,125	0,693±0,508	<0,001 (F-)
11. Индекс Симонсона,%	28,21±10,96	39,61±14,18	<0,02 (t-)
12. Амплитуда реограммы на уровне систолического максимума, Ом	0,032±0,004	0,011±0,003	<0,001 (t-)
13. Амплитуда артериальной компоненты, Ом	0,081±0,009	0,028±0,006	<0,001 (t-)

14. Амплитуда венозной составляющей, Ом	0,053±0,008	0,019±0,006	<0,001 (t-)
15. Амплитуда реограммы на уровне инцизуры, Ом	0,019±0,009	0,008±0,006	<0,001 (t-)
16. Амплитуда реограммы на уровне дикротического зубца, Ом	0,036±0,006	0,015±0,007	<0,001 (t-)
17. Амплитуда реограммы на середине катакроты, Ом	0,024±0,009	0,011±0,007	<0,001 (t-)
18. Максимальная амплитуда дифференциальной реограммы, Ом/с	0,771±0,127	0,273±0,061	<0,001 (t-)
19. Время систолы, с	0,281±0,023	0,291±0,045	<0,02 (F-)
20. Время диастолы, с	0,824±0,107	0,639±0,135	<0,001 (t-)
21. Длительность катакроты, с	0,916±0,110	0,727±0,129	<0,001 (t-)
22. Амплитудно-частотный показатель, у.е.	0,741±0,123	0,304±0,079	<0,001 (t-)
23. Относительный объемный пульс, промилле	0,451±0,093	0,221±0,060	<0,001 (t-)
24. Региональный минутный пульсовый объем крови, мл/мин/см3	4,649±1,180	2,408±0,724	<0,001 (t-)
25. Модифицированный диастолический индекс,%	23,05±11,81	27,44±17,51	>0,05 (t-)
26. Отношение амплитуд артериальной и венозной компонент,%	65,79±6,10	66,17±10,92	<0,03 (F-)
27. Модуль упругости,%	17,29±2,89	22,33±3,85	<0,003 (t-)
28. Индекс быстрого наполнения,%	40,29±3,87	41,00±8,02	<0,01 (F-)
29. Соотношение «приток — отток», у.е.	0,212±0,043	0,297±0,068	<0,001 (t-)
30. Угол вершины, град.	157,50±3,35	172,33±1,88	<0,001 (t-)
31. Показатель замедления кровотока, с	0,107±0,015	0,104±0,013	>0,05 (t-)
32. Коэффициент венозного оттока,%	82,71±2,89	77,67±3,85	<0,001 (t-)
33. Венозное отношение,%	7,30±6,95	16,04±15,46	<0,005 (F-)
34. Реографический показатель,%	0,495±0,081	0,204±0,056	<0,001 (t-)
35. Относительный реографический показатель, у.е.	27,21±5,71	13,22±3,60	<0,001 (t-)
36. Показательа,у.е.	0,397±0,090	1,083±0,317	<0,001 (t-)
37. Показательв,у.е.	1,924±0,429	3,961±1,399	<0,001 (t-)
38. Относительный показательв,у.е.	104,28±22,12	259,89±103,34	<0,001 (t-)

* t - по критерию Стьюдента; F— по критерию Фишера.

Тонус венозных сосудов у спортсменов, главным образом, на уровне посткапилляров оказался меньшим по сравнению с лицами контрольной группы. Об этом можно судить по выявленным различиям в величинах диастолического индекса: его величина была меньше на 13,9% (р<0,003 по критерию Фишера). Не выявлено существенных различий в организации венозного оттока. Соотношение венозной и артериальной компонент в группах было практически одинаковым. Время венозного оттока (длительность катакроты) в группе спортсменов было больше на 26% (р<0,001). Известно, что у спортсменов под влиянием постоянных физических нагрузок происходит дилатация сосудов микроциркуляторного русла. Морфофункциональные преобразования микроциркуляторного русла хорошо коррелируют с изменениями показателей системной гемодинамики. У спортсменов в покое отмечалось повышение общего венозного тонуса. На это указывают зарегистрированные величины соотношения «приток - отток»: показатель отношения времени восходящей части реоволны к времени катакроты был меньше на 28,6% (р<0,001). На лучший венозный отток у спортсменов указывают: индекс Симонсона (отношение амплитуд катакроты к артериальной составляющей; его значение на 28,8% у спортсменов было меньше, чем в контрольной группе (р<0,02), меньшие величины показателя в и относительного показателя в (р<0,001).

Венозный возврат, по мнению Б.И. Ткаченко, является «исходным пунктом системного кровообращения». К.П. Иванов пишет, что «наиболее "слабым" звеном в системе циркуляции и микроциркуляции являются венулы различных органов и тканей [3]. Это объясняется тем, что уже в норме давление крови в них резко снижено, а кровоток замедлен. Такие условия ведут к падению скорости сдвига в цельной крови и плазме и к уменьшению напряжения сдвига, что создает особые условия кровотока в данном участке сосудистого русла, которые благоприятствуют агрегации эритроцитов, адгезии лейкоцитов, задержке и разрушению кровяных пластинок». Результатом гиперагрегабельности эритроцитов может быть повышение общего органного сопротивления сосудов [4]. По мнению некоторых авторов [5, 6], повышение агрегации эритроцитов способствует формированию бесклеточного пристеночного слоя низкой вязкости с понижением пристеночной скорости сдвига, в результате выброс вазоактивных дилататорных веществ (например, оксида азота) снижается, а сосудистое сопротивление может увеличиваться. Группа авторов для выяснения причин высокого роста венозного сопротивления при сниженной скорости кровотока показала, что основной вклад в создание повышенного венозного сопротивления вносят текучие свойства крови, но не снижение диаметра венул [7]. Может быть, поэтому столь невелики могут быть изменения показателей реовазографии, характеризующих венозный кровоток, и господствует мнение, что реовазография дает возможность получить представление о пульсовом кровенаполнении и состоянии преимущественно артериального и в меньшей степени венозного тонуса нижних и верхних конечностей [8]. Вместе с тем даже сравнительно небольшие величины изменений венозного возврата крови к сердцу (в пределах 3-7% исходного кровотока в полых венах) имеют существенное значение для изменений сердечного выброса и системного артериального давления [3].

Показано [1, 2], что вязкость крови у спортсменов циклических видов спорта, мастеров спорта в покое при низких скоростях сдвига (характерных для кровотока в сосудах венозного отдела) снижена по сравнению с лицами, не занимающимися спортом, на 42%. Без сомнения, более высокая текучесть крови в условиях больших диастолы и катакроты обеспечивала оптимальный венозный возврат.

Выводы

Таким образом, у спортсменов высокой квалификации в условиях экономизации деятельности сердечно-сосудистой системы эффективно работали механизмы регионального кровообращения. К их числу следует отнести: снижение тонуса артериальных сосудов и интенсивный артериальный кровоток, обеспечивающие больший региональный минутный пульсовый объем, повышение венозного тонуса и лучший венозный возврат, связанный с артериальным притоком.

Литература

1.    Викулов А.Д. Кровообращение у спортсменов-пловцов. - Ярославль: Изд-во ЯГПУ, 2000. - 115 с.

2.    Викулов А.Д., Мельников А.А., Осетров И.А. Реологические свойства крови у спортсменов // Физиология человека. - Т. 27. - 2001. - № 5. - С. 124-132.

3.    Иванов К.П. Происхождение, проблемы и «философия» микроциркуляции // Микроциркуляция и геморео-логия: Науч. тр. II Межд. конф. - Ярославль, 1999. - С. 71.

4.    Vicaut Е., Hou X., Decupere L., Taccoen A., Duvelle-roy M. Red blood cell aggregation and microcirculation in rat cremaster muscle // Int. J. Microcirc. Clin. Exper. - 1994. -V. 14. - P. 14.
5.    Vicaut Е. Opposite effects of red blood cell aggregation on resistance to blood flow // J. Cardiovasc. Surg. -1995. - V. 36. - P. 361.

6.    Baskurt O.K., Bor-Kucukatay M., Yalcin O. The effect of red blood cell aggregation on blood flow resistance // Biorheology. - 1999. - V. 36. - P. 447.

7.    Baskurt O.K. Hemorheology and vascular control mechanisms // 12th ECCH. Sofia. - June 22-26. - 2003. - P. 15.

8.    Bishop J.J., Nance P., Popel A.S., Intaglietta M., Johnson P.C. Diameter changes in skeletal muscle venules during arterial pressure reduction // Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. - 2000. - V. 279. - H47-H57.