Адаптациия аппарата кровообращения к физическим нагрузкам различного характера

Динамические нагрузки умеренной и малой мощности характеризуются постепенным включением кислородно-транспортной системы, так что VO2 до определенного уровня связан линейной зависимостью с мощностью выполняемой работы. В свою очередь величина сердечного выброса также находится в прямой зависимости от V02, а значит и от мощности выполняемой работы. При максимальной нагрузке МОК увеличивается по сравнению с уровнем покоя в 4 раза. При этом вклад ЧСС и УО в увеличение МОК далеко не одинаков. В то время как ЧСС увеличивается при максимальной нагрузке в 3 раза, УО возрастает не более чем в 2 раза по отношению к исходному.

На рис.4. представлены изменения частоты сердечных сокращений и ударного объема у нетренированных лиц при возрастающей до уровня МПК физической нагрузке на велоэрго-метре. Эти данные позволяют проанализировать хроно- и ино-тропные эффекты, обеспечивающие рост МОК при выполнении физических нагрузок. Как видно из рисунка, линейное увеличение УО продолжается лишь до уровня нагрузки, соответствующей примерно 30% от МПК. Несмотря на это, увеличение МОК носит линейный характер до достижения уровня МПК в основном за счет прироста ЧСС. При дальнейшем выполнении нагрузки на этом достаточно высоком уровне, как у мужчин, так и у женщин, зависимость между названными параметрами становится нелинейной, но все равно ЧСС возрастает вплоть до достижения предельных нагрузок. Предельная величина тахикардии во время выполнения нагрузок зависит от уровня физической работоспособности и возраста испытуемых. Что касается определения предельно допустимой ЧСС в зависимости от возраста, то наибольшее распространение получил ее расчет по формуле R.Marshall и J.Shepherd (1968):

ЧССmax = 220 - Т (уд/мин),

где Т - возраст в годах.

Однако при поражении синусового узла (sinus sick syndrom) пейсмекерная активность клеток водителя может снижаться, и пульс испытуемого в подобных случаях даже при выполнении предельной мышечной работы не превышает 120-130 уд/мин. В свою очередь увеличение пейсмекерной активности синусового узла и, соответственно, ЧСС наступает благодаря усилению симпатических влияний на сердце, непосредственному воздействию возросшего уровня катехоламинов на автоматизм синусового узла, рефлексам с растянутого правого предсердия. Скорость нарастания величины УО существенно выше скорости роста ЧСС, в результате УО приближается к своему максимальному значению при V02, равном примерно 40% от МПК и ЧСС около 110 уд/мин. Рост УО во время выполнения физической нагрузки обеспечивается благодаря взаимодействию ряда вышеописанных регуляторных механизмов. Так, при увеличении нагрузки под влиянием возрастающего венозного возврата, наполнение желудочков сердце увеличивается, что в сочетании с ростом растяжимости миокарда приводит к увеличению КДО. Это, в свою очередь, означает возможность увеличения УО крови за счет мобилизации базального резервного объема (БРО) желудочков. Увеличение сократительной способности сердечной мышцы сопряжено также с ростом ЧСС. Другим механизмом мобилизации БРО является нейрогуморальный механизм, регулирующийся через воздействие на миокард катехоламинов.

Реализация перечисленных механизмов срочной адаптации происходит через систему внутриклеточной регуляции процессов, протекающих в миокардиоцитах, к которым относятся их возбуждение, сопряжение возбуждения и сокращения, расслабление миокардиальных клеток, а также их энергетическое и структурное обеспечение. Разумеется, что в процессе срочных адаптационных реакций на физические нагрузки происходит интенсификация всех перечисленных выше процессов жизнедеятельности миокардиальных клеток. Однако, степень «включенности» тех или иных механизмов адаптации, а значит и процессов жизнеобеспечения миокардиальных клеток, во многом определяется характером нагрузки.

Учитывая особенности гемодинамического ответа на динамическую нагрузку, есть основания полагать, что среди кардиальных механизмов увеличение УО ведущую роль играет увеличение скорости расслабления миокарда и связанное с ней совершенствование транспорта Са2+. При выполнении физических нагрузок динамического характера в ответ на изменение сердечного выброса и сосудистого тонуса отмечается подъем АД. Прямое измерение АД с помощью катетеров, введенных в плечевую и бедренную артерии молодых здоровых людей, занимающихся различными видами спорта показало, что при нагрузках в 150-200 Вт систолическое давление повышалось до 170-200 мм рт. ст., в то время как диастолическое и среднее давление изменялись весьма незначительно (5-10 мм рт. ст.). При этом закономерно падает периферическое сопротивление. Именно снижение ОПС является одним из самых важных экстракардиальных механизмов срочной адаптации к динамическим нагрузкам.

Другим таким механизмом является увеличение использования кислорода из единицы объема крови. Доказательством включения этого механизма является изменение артериовенозной разницы по кислороду при нагрузке. Так, по расчетам В.Д. Васильевой и Н.А. Степочкиной (1989), в состоянии покоя венозная кровь уносит за 1 мин примерно 720 мл неиспользованного кислорода, в то время как на высоте максимальной физической нагрузки в оттекающей от мышц венозной крови кислорода практически не содержится.

Перейти на страницу: 1 2

Биологические препараты

Биологические препараты - группа медицинских продуктов биологического происхождения, в том числе вакцины, препараты крови, аллергены, соматические клетки, ткани, рекомбинантные белки.  Смотреть...

Антибиотики

Большинство ученых подразумевает под антибиотиками не только антибактериальные вещества, образуемые микроорганизмами, но и соединения, обладающие антибактериальной активностью, выделенные из животных тканей и высших растений.  Смотреть...