Лазерная допплеровская флоуметрия в диагностике тканевой микроциркуляции у представителей легкой атлетики

Введение. Контроль функционального состояния спортсменов имеет важное значение для определения уровня физической работоспособности, выявления факторов, ее лимитирующих, а также рисков, связанных со спортивной деятельностью [1, 5]. В настоящее время многие факторы, лимитирующие работоспособность спортсменов, остаются малоизученными. Так, например, практически не уделяется внимание диагностике функционального состояния микроциркуляторного русла, которое является весьма лабильным и чувствительным к действию нервных и гуморальных факторов. От интенсивности микрогемодинамики зависит уровень оксигенации крови, скорость транскапиллярного обмена и утилизации лактата [3]. Несмотря на возросший интерес к исследованиям микроциркуляции у спортсменов [2, 4, 9, 10], морфофункциональные изменения микроциркуляторного русла при действии тренировочных и соревновательных нагрузок остаются малоизучен- ными. Диагностика микрогемодинамики позволила бы не только существенно расширить представления об адаптационных резервах микроциркуляторного русла, но и определить степень напряженности регуляторных систем при действии физических нагрузок на разных этапах годичного тренировочного цикла.

В связи с вышесказанным целью исследования явилось изучение функциональных особенностей тканевой микроциркуляции у легкоатлетов на разных этапах тренировочного цикла.

Материал и методы. В исследовании участвовали 10 спортсменов, представителей легкой атлетики с аэробной направленностью тренировочного процесса (бегуны на средние и длинные дистанции) в возрасте 19–22 лет. Спортивная квалификация – КМС, средний стаж занятий спортом – 8 лет. Исследования тканевой микрогемодинамики проводили методом лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) с помощью лазерного анализатора ка- пиллярного кровотока ЛАКК-01 (НПП «Лаз-ма», Россия) в зоне Захарьина-Геда в красном диапазоне лазерного излучения (λ = 630 нм) при соблюдении стандартных условий [3]. О резервных возможностях системы микроциркуляции судили по результатам окклюзионной пробы. После прекращения окклюзии развивалась постокклюзионная гиперемия, обусловленная накоплением в тканях метаболитов вазодилататорного действия [6, 8].

Для определения функционального состояния микроциркуляторного русла использовались следующие ЛДФ-показатели:

– показатель микроциркуляции, выраженный в перфузионных единицах (ПМ, п.е.); величина ПМ определяется усредненной линейной скоростью кровотока и концентрацией эритроцитов в исследуемом объеме ткани;

– нейрогенный тонус артериол и арте-риоло-венулярных анастомозов, зависящий от активности симпатических нервов-вазоконстрикторов;

– миогенный тонус метартериол и прекапиллярных сфинктеров;

– показатель шунтирования, отражающий соотношение нутритивного и шунтового кровотока;

– резерв капиллярного кровотока (РКК, %), характеризующий общее количество микрососудов в тестируемой области;

– время полувосстановления кровотока (Т 1/2 , с), характеризующее реактивность микрососудов прекапиллярного звена [3].

ЛДФ-диагностику проводили на подготовительном и соревновательном этапах годичного тренировочного цикла. Контрольную группу составили здоровые, не занимающиеся спортом лица в возрасте 18–21 года без нарушений микрогемодинамики. Результаты подвергали статистической обработке с использованием t-критерия Стьюдента.

Результаты. В таблице представлены данные экспериментальных исследований.

Анализ ЛДФ-показателей, полученных на подготовительном этапе тренировочного цикла, позволяет выявить адаптационные изменения системы микроциркуляции у легкоатлетов в ответ на регулярные физические нагрузки. Наблюдается достоверное увеличение РКК на 71 %, нейрогенного тонуса – на 19 % и снижение показателя шунтирования – на 22 % относительно контрольной группы (см. таблицу). Это свидетельствует о хорошо развитой капиллярной сети с преобладанием нутритивного кровотока, при этом относительно невысокие значения исходного уровня перфузии

Основные показатели микроциркуляции легкоатлетов The main indicators of microcirculation in athletes

Примечание. * – достоверность различий между показателями Х 1 и Х 2 , р < 0,05; ** – достоверность различий между показателями Х 2 и Х 3 , р < 0,05; ^ – достоверность различий между показателями Х 3 и Х 4 , р < 0,05.

Note. * – significance of differences between indicators Х 1 and Х 2 , р < 0.05; ** – significance of differences between indicators Х₁ and Х₂, р < 0.05; ^ – significance of differences between indicators Х₃ and Х₄, р < 0.05.

(3,38 ± 0,21 п.е.) указывают на снижение доли функционирующих капилляров в покое [3]. Снизилось время полувосстановления кровотока (Т 1/2 ) в среднем на 37 %, что обусловлено, по-видимому, повышенной чувствительностью микрососудов к вазодилататорным метаболическим стимулам [6].

ЛДФ-диагностика, проведенная в соревновательном периоде, позволяет оценить влияние соревновательных нагрузок на микрогемодинамику спортсменов. В начале соревновательного периода отмечено значительное увеличение уровня перфузии (на 81 %) на фоне уменьшения РКК (на 32 %) относительно подготовительного периода, что свидетельствует об усилении притока крови в мик-роциркуляторное русло. Нейрогенный и мио-генный тонус снизился на 16,7 % и 15,4 % соответственно; нутритивный кровоток остался на прежнем уровне (см. таблицу).

В конце соревновательного периода зарегистрировано увеличение нейрогенного и мио-генного компонента сосудистого тонуса на 21,3 % и 38,4 % соответственно, что, по всей видимости, связано с повышенной активностью симпатических нервов-констрикторов, а также с активностью прекапиллярных сфинктеров. Это может привести к уменьшению диаметра микрососудов, снижению скорости кровотока и развитию нарушений микрогемодинамики застойно-стазического характера [3]. ЛДФ-показатели подтверждают это предположение: ПМ остается высоким – 5,89 ± 0,42 п.е., а РКК снизился 33 % по сравнению с началом соревновательного периода. Аналогичные изменения резервного капиллярного кровотока в ответ на аэробные интенсивные физические нагрузки отмечены в работе H.N. Zhang [10]. При действии соревновательных нагрузок происходит перераспределение кровотока между нутритивными сосудами и артериоловенулярными анастомозами в пользу шунтирования. Отмечено увеличение Т 1/2 (в среднем на 22 секунды), что указывает на снижение реактивности микрососудов вследствие преобладания вазоконстрикторных факторов над вазодилатирующими [7].

Заключение. Установлено, что регулярные физические нагрузки аэробной направленности способствует созданию развитой сети капилляров, но в состоянии покоя большинство капилляров остаются функционально неактивными. Основной ток крови в микрососудах осуществляется через нутритивные капилляры.

В течение соревновательного периода микроциркуляторное русло претерпевает ряд изменений, которые затрагивают структуру и уровень чувствительности микрососудов к действию нервных и гуморальных факторов. В начале соревновательного периода наблюдается увеличение числа функционирующих капилляров, обусловленное, по всей видимости, возросшими потребностями мышечных клеток в метаболических продуктах. С ростом нагрузок отмечаются наиболее выраженные изменения микрогемодинамики, связанные с увеличением жесткости микрососудов, нарастанием шунтового кровотока, снижением их чувствительности на действие вазодилатирующих факторов. ЛДФ-пока-затели указывают на наличие гемодинамических нарушений застойно-стазического характера.

Таким образом, лазерная допплеровская флоуметрия является важным диагностическим методом, позволяющим не только изучить морфофункциональные особенности системы микроциркуляции у спортсменов с различной направленностью тренировочного процесса, но и выявить ранние нарушения микрогемодинамики и вовремя внести коррекцию в тренировочный процесс.