МЕДИЦИНА
УДК 61.616.07:577
Академик К.Г.Адамян, М.Г.Агаджанян
Применение функциональных проб для оценки адаптации
сердечно-сосудистой системы к статической деятельности
(Представлено 25/V 2001)
Адаптационные возможности организма являются
одним из фундаментальных свойств живой системы и находятся в центре внимания
многих исследователей [1,2]. В этой связи изучение сложного процесса
приспособляемости сердечно-сосудистой системы к повышенным запросам организма в
условиях нормы и патологии является одной из основных задач современных
функционально-диагностических исследований [3,4].
В спорте с его стрессорным воздействием на
молодой здоровый организм эти вопросы особенно интересны. Необходимым условием
углубленного изучения и оценки функционального состояния сердца спортсменов
является применение нагрузочных проб, дающих представление о срочной адаптации к
физическим нагрузкам. Ведь спортсмен приходит к уровню долговременной адаптации
через длинную цепь срочных адаптационных реакций.
В настоящем исследовании проведено изучение
влияния статической нагрузки на организм с помощью проб с изометрической
нагрузкой и с натуживанием.
Группа исследуемых состояла из 47 спортсменов
18-23 лет, занимающихся тяжелоатлетическим спортом (Т/А), и 20 контрольных лиц
того же возраста, не занимающихся спортом. Проба с изометрической нагрузкой
заключалась в сжатии кистевого динамометра левой рукой в течение 3 мин с силой в
50% от предельной. Проба с натуживанием производилась по общепринятой методике,
заключающейся в 20-секундном натуживании. Производилось эхокардиографическое
(ЭхоКГ) исследование до и после проб с изучением конечно-диастолического (КДО) и
конечно-систолического (КСО) объемов, ударного объема (УО), минутного объема
сердца (МОС), фракции
Эхокардиографические показатели при пробах с изометрической нагрузкой и натуживанием (M±m)
Группа |
Показатель |
КДО,
мл |
КСО,
мл |
УО,
мл |
МОС,
мл |
ФВ,
% |
ОПСС,
дин.с.см-5 |
Изометрическая
нагрузка |
Т/А,
до |
97.42
±1.54 |
37.45
±1.56 |
62.38
±2.36 |
4430.2
±126.8 |
63.02
±2.35 |
1823.3
±45.5 |
после |
101.39*
±1.21 |
30.15*
±1.62 |
70.84*
±2.15 |
6358.5*
±139.5 |
70.72*
±2.51 |
1543.1*
±24.6 |
Контроль, до |
110.20
±1.92 |
41.38
±2.23 |
69.25
±2.11 |
5037.3
±291.2 |
62.55
±1.12 |
1376.2
±55.2 |
после |
113.42
±2.13 |
49.55*
±2.16 |
62.53*
±2.4 |
6634.4*
±188.6 |
55.03*
±1.08 |
1567.5*
±62.7 |
Натуживание |
Т/А,
до |
105.34
±2.62 |
38.04
±0.66 |
63.75
±1.91 |
4338.4
±136.84 |
60.83
±0.58 |
|
в конце |
70.03*
±2.86 |
26.63*
±1.55 |
39.41*
±2.84 |
4431.1
±291.20 |
55.19*
±2.24 |
|
после |
108.54
±3.30 |
38.04
±0.19 |
69.09*
±2.07 |
5093.6*
±139.85 |
64.65*
±0.55 |
|
*
Достоверность по отношению к данным до проб.
|
выброса (ФВ), общего периферического сосудистого сопротивления (ОПСС) и
показателя соотношения скоростей раннего и позднего наполнения Е/А.
При выполнении пробы с изометрической
нагрузкой как в группе спортсменов, так и в контрольной группе отмечается
увеличение МОС и КДО, однако рост этих показателей выражен в большой степени в
группе спортсменов (см. таблицу). В контрольной группе отмечается также
увеличение КСО и ОПСС в отличие от группы тяжелоатлетов, где эти величины,
наоборот, уменьшаются. Снижению ФВ и УО в контрольной группе протибостоит
увеличение этих показателей в группе спортсменов, у которых улучшается и
диастолическое наполнение.
Таким образом, при выполнении изометрической
нагрузки у спортсменов увеличение МОС происходит преимущественно за счет
возрастания УО, в отличие от контрольной группы, где на фоне снижения УО
отмечается резкое учащение частоты сердечных сокращений. Увеличение ФВ у
спортсменов сочетается с уменьшением КСО и понижением ОПСС. Подъем АД при
статической нагрузке обычно сопровождается некоторым повышением ОПСС, особенно у
больных. Однако у тяжелоатлетов ОПСС снижается, что напоминает реакцию на
динамическую нагрузку. У спортсменов, в отличие от контрольной группы,
происходит улучшение диастолической функции, выражающееся в увеличении
допплер-ЭхоКГ-показателя трансмитрального кровотока Е/А (1.70±0.05 до 1.88±0.07 и 1.60±1.03 до 1.63±1.1 соответственно).
По мнению Фишмана и соавт. [5], величина ОПСС
при статической нагрузке зависит от взаимодействия двух факторов. Перфузия
изометрически сокращенной скелетной мускулатуры зависит от баланса между
локальными метаболическими изменениями, вызывающими релаксацию сосудов, и
степенью повышения внутримышечного давления, которое, в свою очередь, блокирует
кровоток. По их мнению, эффект мышечной компрессии на сопротивление сосудов
намного меньше метаболической реакции. В работающих мышцах скапливаются сильные
вазодилятаторы, и их влияние, ведущее к снижению ОПСС, может быть весьма весомым
в зависимости от объема мышечной массы, вовлеченной в изометрическое напряжение.
Необходимо отметить, что афферентные волокна, имеющие нервные окончания в
соединительнотканных оболочках мышц, с большой чувствительностью отражают
метаболические изменения. В этом вопросе, по нашему мнению, имеет значение и
порог чувствительности к этой афферентации в зависимости от степени
тренированности организма. Тем не менее, величина ОПСС в покое у тяжелоатлетов
выше, чем в контрольной группе, что является следствием долговременной адаптации
к изометрическому напряжению.
Статической деятельности присуще и состояние
натуживания, являющееся составным элементом спортивной деятельности при занятиях
рядом видов спорта. Интересно отметить, что проба с натуживанием была предложена
еще в 1704 г. итальянским врачом Антонио Вальсальвой для диагностики ушных
заболеваний. При выполнении этой пробы в реакции сердечно-сосудистой системы
отмечается несколько фаз. В начале натуживания передающееся грудной аорте
повышение внутригрудного давления вызывает подъем АД, а затем уменьшение
венозного возврата и падение АД, что, в свою очередь, вызывает рефлекторное
учащение сердечных сокращений и сужение периферических сосудов. При окончании
пробы происходит резкое падение внутригрудного давления с последующим
возрастанием УО, МОС и АД и замедлением сердечных сокращений.
ЭхоКГ- данные при пробе с натуживанием ярко
демонстрируют реакцию сердца. Как следует из таблицы, в конце натуживания все
исследуемые параметры ниже исходных. После натуживания идет восстановление с
превышением исходных значений со стороны КДО, УО и ФВ. При этом несмотря на
значительное уменьшение УО при натуживании МОС у тяжелоатлетов остается на
исходном уровне, даже несколько превышая его, а затем увеличивается больше
исходного уже после окончания натуживания.
Резкие колебания внутригрудного давления
имеют как отрицательную, так и положительную стороны. Так, натуживание у больных
может вызвать нарушение мозгового кровообращения и обструкцию выносящего тракта
левого желудочка при выраженной гипертрофии. Однако у спортсменов реакции
сердечно-сосудистой системы при натуживании происходят более плавно, не вызывая
никаких отрицательных воздействий. Положительные стороны натуживания, по мнению
некоторых авторов [6], состоят в следующем. Вследствие повышения внутригрудного
давления уменьшается градиент давления для изгнания крови из левого желудочка, в
результате чего снижается и постнагрузка, что, уменьшая стимулы для развития
гипертрофии левого желудочка, препятствует этому процессу. Авторы считают, что
при наличии повышения АД и гипертрофии левого желудочка включение коротких
маневров Вальсальвы может уменьшить трансмуральное давление в левом желудочке,
что будет препятствовать дальнейшему развитию имеющейся гипертрофии.
Таким образом, хорошо дозируемые силовые
упражнения с кратковременным натуживанием следует рассматривать как ценное
средство стимуляции приспособительных сдвигов сердечно-сосудистой системы, тем
более если учесть, что статические (изометрические) нагрузки сопровождают как
бытовую, так и трудовую деятельность человека. В последние годы вырос интерес к
упражнениям в изометрическом режиме в массовой физической культуре.
Изометрические нагрузки наряду с динамическими с успехом применяются при ряде
заболеваний сердечно-сосудистой системы, и даже есть попытка их применения на
стационарном этапе лечения больных острым инфарктом миокарда. Они оказывают
благоприятное нормализующее и тонизирующее воздействие на различные функции
человеческого организма и могут широко применяться и в профилактических целях.
Применение же проб с изометрической нагрузкой и с натуживанием может дать ценную
информацию о функциональном состоянии как здорового, так и больного организма.
Институт кардиологии МЗ
РА
Армянский государственный институт
физической культуры
Литература
1. Агаджанян Н.А. Материалы VIII междунар. симп."Эколого-физиологические проблемы
адаптации". М. 1998. С.2-6.
2. Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г. Адаптация к
стрессорным ситуациям и физическим нагрузкам. М. Медицина. 1988. С.
19-21.
3. Адамян К.Г., Оганесян
Л.С. Современные методы функциональных исследований
сердечно-сосудистой системы. Ереван. 1990.
4.
Мартынов А.И., Степура О.Б. - Рос. мед. журн.
1998. N 2. С. 49-54.
5. Fishman
E.Z., Embon P., Pines A. Tenenbaum A. et al. - Am. J.
Cardiol., 1997. Feb.1. V.79(3). P.355-359.
6.
Haykowsky M.J., Gillis R., Quinney A. et al. -
Am.J. Cardiol. 1993. V. 72. P. 1045-1054.