Функциональное состояние кардиореспираторной системы бегунов в первые два дня деакклиматизации после двадцати дней пребывания в верхнем среднегорье

Актуальность. Объемный кровоток в большинстве тканей контролируется в соответствии с их метаболическими потребностями. Сердечная деятельность, системное кровообращение, дыхание изучены современной наукой. Однако отдельные фрагменты регуляции состояний кардиорес-пираторной системы требуют получения дополнительных знаний. Это касается прежде всего функции дыхательных путей (трахея, бронхи и бронхиолы), органного кровотока, растяжимости сосудов и функции периферических сердец. Существует устоявшееся представление, что ткани организма сохраняются вместе за счет волокон соединительной ткани. Однако участки кожи удерживаются вместе благодаря интерстициальной жидкости, которая представляет собой частичный вакуум [1]. Если отрицательное давление в тканях исчезает, то в интерстициальных пространствах накапливается жидкость и развивается отек.

Организация, модель, метод исследования. Обследовались бегуны на средние дистанции (МС, КМС) в количестве 15 человек в возрасте 20–23 лет. Использовалась комплексная диагностирующая система «Analizator AMP» (Киев), позволяющая анализировать системные показатели гомеостаза. Исследование проводилось в центре оперативной оценки состояния человека с соблюдением всех условий физиологических исследований.

Результаты исследования и их обсуждение. Значения функциональных показателей дыхания, транспорта, потребления кислорода и выделения двуокиси углерода представлены в табл. 1.

Как следует из табл. 1, значения функции внешнего дыхания (ФВД) значительно превосходили должные величины. Индекс Тиффно находился выше референтных границ, что позволяет говорить о повышении объема форсированного выдоха при маловариативных показателях ЖЕЛ в среднегорье и на равнине. Значения максимальной легочной вентиляции существенно не различались с данными, полученными в условиях места проживания. На легочную вентиляцию затрачивается 3–5 % общих энергозатрат тела, но во время больших тренировочных нагрузок (БТН) величина затрат возрастает в 50 раз.

Следовательно, дыхательный процесс является одним из ключевых, лимитирующих выполнение БТН. В регуляции ФВД принимают участие корково-подкорковые и местные факторы, включая мышечную систему бронхов, а также симпатические воздействия.

Уровень потребления О 2 несколько превышал верхние значения нормы, вероятно, в связи с перестроечными процессами, следующими за условиями гипоксии. Дыхательный коэффициент позволяет говорить о балансе углеводно-жировых компонентов энергообеспечения. Высокие значения транспорта О₂, потребление кислорода на 100 г ткани головного мозга позволяют судить об адаптивно-компенсаторных сдвигах на равнине и последействия горного климата. Потребление О 2 на 1 кг массы тела, а также его абсолютная величина превосходили диапазон нормы.

Насыщение артериальной крови О 2 и потреб-

Таблица 1

Функциональные значения кардиогемодинамики спортсменов

Наименование значений M ±m Референтные границы Жизненная ёмкость лёгких, см3 3667,02 81,55 3500–4300 Легочная вентиляция, мин 8,43 0,32 4–12 Жизненный объём лёгких в фазе экспирации, см3 1738,95 124,12 – Максимальный воздушный поток, мин 126,97 4,87 74–116 Тест Тиффно, % 90,88 1,20 84–110 Рабочий уровень потребления кислорода, % 60,96 0,41 45–60 Время однократной нагрузки, мин 14,41 1,29 41185,00 Дыхательный коэффициент 0,89 0,01 0,8–1,2 Транспорт кислорода, мл/мин 1400,24 29,08 900–1200 Потребление О2 на 100 г ткани головного мозга, мл 3,96 0,26 2,8–3,4 Насыщение артериальной крови О2, % 97,39 0,29 95–98 Потребление О2 на кг веса, мл/мин/кг 5,02 0,17 41064,00 Потребление О2, мл/мин 299,52 19,87 200–250 Потребление О2 миокардом, мл/мин 9,07 0,02 41189,00 Индекс тканевой экстракции кислорода, мл 0,29 0,00 0,26–0,34 Выделение СО2, мл/мин 327,71 11,96 119–300 Суммарное содержание СО2 в артериальной крови, % 37,85 1,15 32,5–46,6 Содержание СО2 в венозной крови, % 61,10 0,32 51–53 Скорость продукции СО2, мл/мин 256,47 16,57 150–340 Индекс сосудистой проницаемости 3,61 0,07 4,165–4,335 Плотность плазмы, г/л 1052,81 0,30 1048–1055 Объём циркулирующей крови, мл/кг 71,67 0,35 68–70 Минутный объём кровообращения, л/мин 4,02 0,07 3,5–4,3 Скорость оксигинации, мл/с 252,39 2,44 260–280 Поверхность газообмена, м2 3678,06 13,73 3500–4300 Дефицит циркулирующей крови, мл 159,19 14,87 0–250 ления О2 миокардом оказались выше референтных границ, а индекс тканевой экстракции О2 был в диапазоне нормы. В исследовании отмечался повышенный уровень выделения СО2, а суммарное содержание двуокиси углерода в артериальной крови находилось в диапазоне нормы. При этом в венозной крови содержание СО2 превосходило верхние значения референтных границ. Диффузия и парциальное давление газов находятся в пропор-циальной зависимости от концентрации газов. Диффузионная емкость зависит от пропускной способности дыхательной мембраны. Существующие концепции физиологического шунта, мертвого пространства позволяют объяснить молекулярно-клеточные факторы кровообращения и дыхания [1].

Повышение выделения СО2, его содержание в венозной крови зависит от скорости диффузии, которая превышает аналогичную О2 в 20 раз. У бегунов наблюдался низкий индекс сосудистой проницаемости, а ОЦК был выше верхних показателей референтных границ. Скорость оксигенации находилась ниже уровня границ нормы. Увеличе- ние интенсивности метаболизма тканей после возвращения с гор повышает РСО2 в интерстициальной жидкости при всех уровнях кровотока.

По мнению авторов, снижение метаболизма до 1/4 от нормы вызывает падение РСО 2 до 41 мм рт. ст., что близко к его содержанию в артериальной крови (40 мм рт. ст.). В наших исследования суммарное содержание СО 2 в артериальной крови составило 37,85 ± 1,15 %.

В табл. 2 представлены функциональные показатели сердечно-сосудистой системы и кровотока внутренних органов бегунов.

Как следует из табл. 2, процессы распространения возбуждения в предсердиях, деполяризации в желудочках миокарда соответствовали референтным границам. Гетерометрический механизм регуляции соотносит сердечный выброс с притоком крови по венам малого круга, а гомеометриче-ская регуляция осуществлялась при сокращениях миокарда в ответ на изменение давления в аорте и легочных артериях. После возвращения с гор ширина третьего желудочка головного мозга превосходила значения референтных границ. Сосуды

Интегративная физиология

Таблица 2

Функциональные значения кардиогемодинамики спортсменов

Наименование значений M ±m Референтные границы Сердечный выброс, мл 63,32 0,95 60–80 Интервал PQ, с 0,15 0,00 0,125–0,165 Интервал QT, с 0,38 0,00 0,355–0,4 Интервал QRS, с 0,11 0,00 0,065–0,1 Сокращение миокарда левого желудочка сердца, % 61,08 1,70 60–85 Артериальное давление систолическое, мм 119,24 4,85 – Артериальное давление диастолическое, мм 73,17 0,62 – Ширина третьего желудочка головного мозга, мм 5,32 0,14 4–6 Работа сердца, Дж 0,70 0,03 0,692–0,788 Сопротивление малого круга кровообращения, см/с 136,44 0,51 140–150 Центральное венозное давление, мм 102,36 7,85 70–150 Время кровообращения большого круга, с 29,56 0,40 16–23 Время кровообращения малого круга, с 4,74 0,16 4–5,5 Мозговой кровоток на 100 г ткани, мл/г 52,47 0,06 50–55 Кровоток на 1 г щитовидной железы, мл 4,20 0,04 3,7–4,3 Кровоток на 1 г мозговой ткани, мл 2,60 0,05 2,9–3,2 Давление спинно-мозговой жидкости, мл 109,07 2,39 90–145 Кровоток миокарда, % 4,66 0,03 4,32–5,02 Кровоток скелетных мышц, % 17,78 0,18 14,56–16,93 Кровоток головного мозга, % 14,85 0,25 12,82–14,9 Печёночно-портальный кровоток, % 24,01 0,16 20,28–29,86 Почечный кровоток, % 23,52 0,13 21,58–25,09 Кровоток кожи, % 6,78 0,01 7,9–9,19 Кровоток остальных органов, % 7,36 0,20 5,76–6,7 Кровоток миокарда, мл/мин 236,89 3,97 250–290 Кровоток скелетных мышц, мл/мин 878,32 11,89 930–1100 Кровоток головного мозга, мл/мин 744,80 8,23 750–800 Печёночный кровоток, мл/мин 1190,23 21,05 1690–1740 Почечный кровоток, мл/мин 1163,99 20,43 1430–1490 Кровоток кожи, мл/мин 339,81 5,51 500–535 Кровоток остальных органов, мл/мин 364,84 11,66 375–390 микроциркулярного русла в каждом органе и ткани реагировали на изменение метаболизма на равнине (потребление О2 тканями, питательных веществ, накопление СО2 и других метаболитов). После спуска с гор повысился кровоток остальных органов (%), снизился кровоток печени, кожи, остальных органов (мл/мин) по сравнению с референтными границами.

Сердечный выброс контролируется суммой всех местных тканевых кровотоков, а системное артериальное давление контролируется независимо от регуляции местного кровяного тканевого кровотока и минутного объема крови.

В большом круге кровообращения почти 2/3 общего периферического сопротивления приходится на мелкие артериолы. Значительно снизился в равнинных условиях кровоток скелетных мышц, печеночный, почечный, кровоток кожи и остальных органов (ниже диапазона нормы). Кровоток зависит от растяжимости сосудов. Усиление или ослабление симпатической регуляции влияет на объем и давление крови как в артериальной, так и в венозной системе.

Существуют местная и гуморальная регуляции тканевого кровотока. Это реактивная гиперемия, активная гиперемия, метаболический и мио-генный механизмы ауторегуляции кровотока при изменении артериального давления. Канальцевоклубочковая регуляция почечного кровотока, в головном мозге наряду с концентрацией О2 в регуляции кровотока принимает участие концентрация СО2 или ионов водорода.

Регуляция местного кровотока за 20 дней в верхнем среднегорье приобрела долговременный характер и это сказалось через 2 дня после возвращения на равнину. В случае длительной повышенной активности органов усиленная доставка О2 и питательных веществ тканям осуществляется за счет увеличения количества и размеров артериол и капилляров, которое происходит через несколько недель.

Эндотелиальные факторы играют ключевую роль для формирования новых кровеносных сосудов, особенно в условиях гипоксии. Их количество при необходимости может снизиться под влиянием гормональной активности. Необходимость резко увеличить кровоток возрастает под действием местных факторов, например дефицита О2, влияния сосудорасширяющих нервов, свидетельствующих о целесообразности возрастания кровотока. Системообразующий анализ кровотока в различных органах позволяет говорить об оперативных механизмах, таких как нейрогенная и метаболическая вазодилатация, так и о долговременных механизмах, связанных с ростом многочисленных новых сосудов на протяжении мезоцикла. Гуморальная регуляция основана на посту -плении в жидкие среды организма биологически активных веществ, таких как гормоны и ионы.

Полагают, что именно каналы играют специфическую роль в регуляции кровотока и выхода жидкости из капиллярного русла, которое участвует в регуляции кровотока в сосудистой системе кожи, ЖКТ и слюнных желез [2]. Увеличение концентрации ионов кальция вызывает сужение, а ионов калия - расширение сосудов, ионы же магния вызывают еще большее расширение.

Кроме этого, ацетат и цитрат вызывают умеренное расширение сосудов. Увеличение концентрации углекислого газа вызывает расширение сосудов в большинстве изучаемых тканей, особенно в тканях головного мозга. От концентрации СО2 зависит состояние сосудодвигательного центра головного мозга. Это непрямое влияние двуокиси углерода, опосредованное симпатической сосудорасширяющей нервной системой, приводит к повышенному сужению сосудов во всех сосудистых областях организма бегунов.