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.