Использование реакции микроциркуляторно-тканевой системы организма для оценки уровня спортивной нагрузки и резервных возможностей организма

Трудно установить хронологическую дату, когда человек осознал, что физические нагрузки способствуют укреплению и развитию организма. Еще Аристотель, указывая на это говорил: «Ничто так не истощает здоровье, как физическое бездействие».

Развитие таких наук как анатомия и физиология дали толчок к научному обоснованию потребности организма человека в физических нагрузках. Одновременно с этим накапливались знания о видах и формах упражнений, дающих требуемый эффект.

На современном этапе в физиологии упражнений используют четкие параметры различных систем организма, характеризующие эффективность тренировки. Наиболее информативна в этом оценка сердечно-сосудистой системы, а точнее ее периферической части – микроциркуляторного русла.

Которое представляет систему мелких сосудов, состоящую из артериол, капилляров, венул, а также артериоловенулярных анастомоз. Именно здесь происходят процессы обмена между кровью и тканями.

Микроциркуляторное русло располагается между артериями - сосудами, несущими кровь от сердца к органам тела, и венами – по которым кровь возвращается к сердцу. Толщина эндотелия капилляров этого русла настолько мала, что позволяет проходить через него молекулам кислорода, воды, липидов и продуктов, образующихся в результате жизнедеятельности организма (диоксид углерода, мочевина), а также многих других веществ за короткое время. Этому процессу способствует и малый просвет капилляров (средний их диаметр составляет 5-10 мкм), который обеспечивает наиболее плотный контакт жидкости с эндотелием [1 с. 28].

Микроциркуляторное русло находится под многоуровневым контролем различных систем, который обуславливается локальными физиологическими потребностями тканей.

Особенность строения микроциркуляторной системы и механизмы ее регулирования широко используются современной наукой для прогнозирования результатов физического воздействия на организм.

Рисунок 1. Капилляр. Микрокиносъемка (по В. И. Козлову):

1 - эндотелий; 2 - перицит; 3 - адвентициальная клетка; 4 - эритроциты в просвете капилляра. Стрелкой обозначено направление движения крови.

Одним из наиболее информативных показателей при этом выступает оценка микроциркуляторно-тканевой системы (МТС). Для регистрации изменений в которой используют такие неинвазивные технологии, как лазерная доплеровская флоуметрия (ЛДФ), оптическая тканевая оксиметрия (ОТО), пульсоксиметрия, флуоресцентная спектрометрия (ФС), диффузионно-волновая спектроскопия, спекл-микроскопия, оптическая когерентная томография (ОКТ) и др. [1 с.118]. Наибольшей результативностью обладает комплексный подход к исследованию МТС, что реализовано в многофункциональном диагностическом комплексе «ЛАКК -М» (ООО НПП «ЛАЗМА», Россия).

Диагностический комплекс «ЛАКК-М» дает возможность аккумулировать информацию о модуляции кровотока. Интерпретация которой позволяет диагностировать состояние сосудистого тонуса и механизма регуляции кровотока в микроциркуляторном русле.

Для статистического анализа, в условиях нашего эксперимента оценивались параметры перфузии (Im), тканевой сатурации (StО2), артериальной сатурации (SаО2), объемного кровенаполнения (Vb) с использованием вейвлет-анализа для описания ритмов их колебаний. [2 с. 452]

Микроциркуляция регулируется рядом активных и пассивных факторов. К активным относятся такие как эндотелиальные, миогенные и нейрогенные. Эти факторы контроля регуляции модулируют поток крови со стороны сосудистой стенки и реализуются через ее мышечный компонент.

К пассивным факторам со стороны артерий относится пульсовая волна, а со стороны вен присасывающее действие «дыхательного насоса». Эти факторы, вызывают колебания кровотока вне системы микроциркуляции.

Активные механизмы создают поперечные колебания кровотока, что связано с чередованием сокращения и расслабления мышц сосудов

Пассивные факторы, выражающие в периодическом изменении объема крови в сосуде и организуют продольные колебания кровотока.

Влияние активных и пассивных факторов на поток крови приводит к изменению скорости и концентрации потока эритроцитов, регистрирующихся в виде сложного колебательного процесса.

Анализируя данные за последние несколько лет [3 с.105], [4 с.212], [5 с. 366], [6 с. 170] мы пришли к выводу: под действием спортивной нагрузки колебания в нейрогенном диапазоне (0,02-0,06 Гц) перемещаются в миогенный (0,06 – 0,2 Гц), что отражает наличие у спортсмена адаптивных изменений в МТС; увеличение таких параметров, как Im, Imn, (нутритивный кровоток) и OC (скорость потребления кислорода), может свидетельствовать о возрастающей потребности тканей в кислороде.

Данный подход к определению срочных адаптаций дает возможность качественной характеристики уровня нагрузки и ее объективной корректировки. При создании новых технологий в физиологии упражнений необходимо учитывать изменения состояния МТС для оценки резервных возможностей организма.