Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I." Мышечная деятельность и эффективность функционирования сердечно-сосудистой системы человека (обзор литературы) ... . 9
1.1. Регуляция аппарата кровообращения в условиях мышечной деятельности ...
1.2. Срочные реакции адаптации гемодинамики при нагрузках динамического и статического характера
1.3. Сосудистые сопротивления и артериальный импеданс при мышечной работе ,
1.4. Методы математического определения гемодинамических показателей и системных сосудистых сопротивлений 39
ГЛАВА II. Характеристика наблюдений и методы исследования 46
2.1. Общая характеристика наблюдений 46
2.2. Методы исследования 49
2.3. Методы расчёта биофизических показателей . 58
2.4. Оценка средней механической мощности силовой работы... 60
2.5. Статистические процедуры 61
ГЛАВА III. Показатели центральной гемодинамики и сосудистые сопротивления в покое и при силовой работе на ТМПП 62
3.1 Частота сердечных сокращений. 62
3.2 Ударный объём крови 66
3.3 Минутный объём кровообращения 70
3.4 Артериальное давление 73
3.5 Сосудистые сопротивления артериальной системы 77
3.6 Систолическое изменение объёма AKK и работа по её расширению 82
ГЛАВА IV. Взаимовлияние показателей гемодинамики и нагрузочностъ упражнений на ТМПП 94
4.1. Корреляционные взаимосвязи гемодинамических показателей и сосудистых сопротивлений при силовых упражнениях 94
4.2. Регрессионные зависимости показателей гемодинамики и сосудистых сопротивлений при упражнениях на ТМПП 99
4.3. Взаимная чувствительность изменений показателей кровообращения 119
4.4. Эквивалентные мощности велоэргометрических нагрузок для гемодинамических показателей при силовых упражнениях... 124
Заключение 134
Выводы 139
Библиография 141
- Регуляция аппарата кровообращения в условиях мышечной деятельности
- Общая характеристика наблюдений
- Минутный объём кровообращения
- Регрессионные зависимости показателей гемодинамики и сосудистых сопротивлений при упражнениях на ТМПП
Введение к работе
Актуальность работы. Одной из характерных особенностей современ
ного спорта является широкое использование силовых тренажёров (И.П. Ра-
тов, 1976; Т.П. Юшкевич и др., 1989). Количество спортивных залов, обору
дованных тренажерами, постоянно увеличивается. Тренажёры применяются
не только в спорте высоких достижений, но и для приобретения и поддержа-
I ния должных мышечных кондиций, а также при восстановительных и рек-
реационных мероприятиях.
Занятия с использованием силовых тренажеров привлекают большое количество людей различных возрастных групп и особенно юношей. Однако во многих случаях эти занятия проводятся без должного медицинского контроля. Недостаточное внимание к регулярному медицинскому контролю при занятиях силовыми тренажерными упражнениями в определенной мере связано с отсутствием исследований особенностей физиологических реакций на подобные силовые нагрузки. Известны случаи неблагоприятного воздействия силовых упражнений, связанные с состояниями перенапряжения сердечнососудистой системы занимающихся (К. Mclnnis, W. Herbert et al., 2001; J.D. Mills, G.E. Moore, 1997; K. Brungardt, 1998).
Совершенно не изучены реакции артериального давления и сосудистых сопротивлений при упражнениях на силовых тренажёрах. Практически отсутствуют научно обоснованные рекомендации по нормированию тренажёрных нагрузок для обеспечения безопасного уровня воздействия на сердечнососудистую систему лиц разного возраста и пола. Для выработки таких рекомендаций необходимы исследования реакций гемодинамики в целом, а также артериальной системы и периферического сосудистого русла при выполнении силовых упражнений различными группами мышц.
Научная новизна. Впервые для исследования реакций сердечно
сосудистой системы на силовые упражнения, выполняемые на тренажерах,
используются не только частота сердечных сокращений и артериальное дав
ление, но также и величины эластического и периферического сосудистых
сопротивлений артериальной системы, количественно представляющие сосу
дистую нагрузку сердца, преодолеваемую при выбросе крови из левого же
лудочка. ____—.,
I
Впервые исследованы показатели центральной гемодинамики, эластическое сопротивление сосудистых стенок артериальной системы и гидравлическое сопротивление капиллярного периферического русла у молодых людей в условиях выполнения малых дозированных нагрузок на тренажере для мышц плечевого пояса (ТМПП), выполняемых с постоянней- мощностью.
Выявлены существенные отличия характера изменений показателей кровообращения и сосудистых сопротивлений по сравнению с динамикой их величин при выполнении велоэргометрических нагрузок. В частности, если при малых велоэргометрических нагрузках рост минутного кровотока происходит одновременно с ростом УО, то при работе на ТМПП рост минутного кровотока происходит только за счет увеличения ЧСС и сопровождается незначительным уменьшением УО.
Показан выраженный рост жесткости стенок аорты и магистральных сосудов с увеличением нагрузки на ТМПП. Артериальная эластичность, соответствующая мощности фактически выполняемой работы (не более 200 кГм/мин), оказывается в среднем такой же, что и при работе на ножном вело-эргометре с мощностью порядка 400 кГм/мин. Периферическое сопротивление при нагрузках на ТМПП снижается в меньшей степени, чем при велоэр-гометрии той же мощности вследствие сравнительно малого объёма работающих групп мышц и, соответственно, меньшего эффекта действия мышечного насоса.
Впервые получены коэффициенты корреляции между показателями центральной гемодинамики и системными сосудистыми сопротивлениями в условиях работы на силовом тренажере, оценивающие селективные взаимовлияния показателей друг на друга. Выведена система литейных регрессионных уравнений, описывающих попарные функциональные взаимосвязи между основными гемодинамическими показателями и сосудистыми сопротивлениями.
Теоретическая значимость. Изменения сосудистых сопротивлений артериальной системы, а также артериального давления, ударного объема крови и частоты сердечных сокращений при силовых нагрузках на ТМПП существенно отличаются по динамике от изменений этих же показателей при велоэргометрических нагрузках с аналогичными мощностями работы. Определены эквивалентные велоэргометрические нагрузки для каждого показателя
а -,.-»,
кровообращения при условии его линейного изменения с мощностью силовой работы на ТМШ1
Выявлен эффект синхронного роста систолического и диастолического давлений за счёт внутригрудиого и внутрибрюшного натуживаний, аналогичный известному эффекту при статических нагрузках, что объясняется обязательным квазистатическим напряжением мышц брюшного пресса для обеспечения выполнения упражнений поднятия груза на ТМПП. Влияние на-туживания определяет также стабилизацию и некоторое снижение ударного объёма крови при выполнении нагрузок на ТМПП по сравнению с покоем и восстановлением, что является следствием повышения сопротивления изгнанию крови за счёт прогрессивного увеличения ригидности стенок аортальной компрессионной камеры.
Практическая значимость. Разработанный метод неинвазивного измерения показателей гемодинамики и оценка величин сосудистых сопротивлений при нагрузках на силовом тренажере расширяют диапазон физиологических и медицинских исследований со специальными нагрузками, широко применяемыми в тренажерных устройствах.
Представленные в работе нормальные стандарты величин сосудистых сопротивлений и основных показателей гемодинамики при силовых упражнениях позволяют оценивать эффективность адаптационных реакций системы кровообращения при занятиях силовыми упражнениями.
Представленные результаты могут быть полезны не только для физиологов спорта и спортивных врачей, но также и для специалисгов по массовой физической культуре, тренеров и инструкторов тренажёрных комплексов. С целью предупреждения чрезмерных нагрузок на сердечно-сосудистую систему занимающихся необходим оперативный контроль ЧСС, артериального давления, а также (при наличии специального оборудования) показаіелей центральной гемодинамики в ходе восстановления между выполнением силовых упражнений на тренажёрах.
При планировании комплексов упражнений на ТМПП необходимо учитывать, что эластический компонент сосудистой нагрузки сердца, возрастает синхронно с ЧСС и может достигать значительных величия.
Апробация работы. Основные положения работы докложены и обсуждены на II научно-практической конференции «Клинические и физиологические аспекты ортостатических расстройств» (Москва, март 2000 г.); Между-
народной конференции по физиологии мышечной деятельности (Москва, ноябрь 2000 г.); Совместной научно-практической конференции РГАФК, МГАФК и ВНИИФК (Малаховка, февраль 2001 г.); IV научно-практической конференции «Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечнососудистой системы» (Москва, март 2002 г.); I межвузовской научной конференции студентов и молодых учёных «Актуальные вопросы спортивной медицины, лечебной физической культуры, физиотерапии и курортологии» (Москва, апрель 2002 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, выводов и библиографии. Изложена на 1^3 страницах, содержит 26 рисунков и 9 таблиц. Список литературы включает 253 работы, из которых 119 отечественных и 134 иностранных авторов.
Целью работы является изучение сосудистых и гемодинамических реакций у испытуемых при дозированных силовых нагрузках на ТМПП.
Основные задачи исследования:
-
Разработать комплексную процедуру определения сосудистых сопротивлений на базе неинвазивных измерений показателей гемодинамики при выполнении дозированных упражнений на ТМПП.
-
Изучить реакции показателей центральной гемодинамики и сосудистых сопротивлений артериальной системы у испытуемых при дозированных нагрузках на ТМПП
-
Изучить селективные взаимовлияния между системными сосудистыми сопротивлениями и основными показателями центральной гемодинамики при дозированных нагрузках на ТМПП.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Экспериментальные данные, на которых основана работа, получены при обследовании 47 спортсменов - представителей различных видов спорта. Квалификация спортсменов была достаточно высокой - от II взрослого разряда до мастеров спорта. Средний возраст испытуемых спортсменов составлял 19,6 ± 2,5лет (от 18 до 26 лет). Длина тела у испытуемых составляла в среднем 181,3 ± 4,1 см (от 173 до 188 см). Масса тела составляла 76,3 ± 5,3 кг (от 67 до 85 кг).
Все испытуемые были практически здоровы и имели индивидуальные величины PWCi70 (определенные при ножном педалировании) в пределах от 860 до 1270 кгм/мин, среднее значение 996 ± 54 кгм/мин.
Исследование проводилось в утреннее и дневное время, не ранее 2-х часов после завтрака.
Все испытуемые выполняли по два упражнения на тренажёре для мышц плечевого пояса (ТМПП). Создание нагрузки на ТМПП производится подключением дополнительных грузов. Тяга грузов осуществляется посредством троса, направляемого с помощью блоков. Испытуемый размещается на сиденье, упирается предплечьями в рукоятки тренажера и может выполнять поднимание и опускание грузов сведением и разведением предплечий.
Упражнения включали поднятия грузов 15 и 20 кГ на высоту около 15 см поворотом рычага тренажёра на 90. Средняя мощность механической работы в таких упражнениях составляет 135 и 180 кГм/мин соответственно.
Частота подниманий (один подъём за 2 сек) была одинаковой для всех испытуемых и задавалась ударами метронома. Подъёмы выполнялись одной рукой, а на свободной руке аускультативно измерялось артериальное давление. Время выполнения одного подхода - 2 минуты. Время интервала отдыха между двумя упражнениями составляло 5 минут. В состоянии покоя перед началом упражнений, к концу 2-й минуты каждого упражнения, а также на 5-й минуте восстановления после каждой нагрузки производились измерения кровотока, ЧСС и артериального давления.
Такой режим тестирования позволяет производить измерения практически стационарных, установившихся значений показателей сердечнососудистой системы испытуемых в процессе силовой работы и отдыха.
Показатели кровотока, а также ЧСС определялись с помощью программно-измерительного комплекса "РЕОДИН" (НТЦ "Медасс", г. Москва), основанного на методе импедансной плетизмографии (тетраполярной рео-графии центрального пульса). Использовался серийный реоплетизмограф РПЦ-01. Обработка дифференциальной реограммы (ДР), регистрируемой комплексом "РЕОДИН", производилась на ПК (Pentium ПІ - 600) программой "Импекард". Величины частоты сердечных сокращений (ЧСС), ударного объёма (УО) и минутного объёма (МО) крови определялись в результате программной обработки с усреднением данных, полученных обычно на 10
«
кардиоциклах из выделенного отрезка ДР. Всего записано и обработано около 500 ДР.
Систолическое (АДс) и диастолическое (АДц) значения артериального давления измерялись по методу Короткова и вводились в режиме диалога в память комплекса перед записью соответствующего фрагмента ДР. Вместе с фрагментом кривой ДР и данными об артериальном давлеігаи в базе данных комплекса "РЕОДИН" сохранялось также и точное время их регистрации. Дополнительно по имеющимся в памяти комплекса фрагментам ДР производилось (вручную) измерение длительности периода изгнания, необходимого для вычисления системных сосудистых сопротивлений.
Расчёты периферического (R) и эластического (Еа) сопротивлений артериальной системы выполняли в пакете Ехсе1-97 по специальной программе. Расчёты системных сосудистых сопротивлений R и Еа основываются на математической модели (В.Л. Карпман, В.Р. Орёл, 1993) аортальной компрессионной камеры (АКК) и используют неинвазивно измеренные гемоди-намические показатели, содержащиеся в памяти комплекса "РЕОДИН".
Полученные результаты подвергались статистической обработке, которая включала определение средних величин (X), стандартных отклонений (а), а также вычисление коэффициентов корреляции (г) между изучаемыми показателями.
Регуляция аппарата кровообращения в условиях мышечной деятельности
В процессе приспособления организма к условиям активной мышечной деятельности важнейшую роль играет кровообращение. Из всех органов вегетативной системы органы кровообращения принимают, пожалуй, наибольшее участие в создании условий, обеспечивающих быстрое изменение жизнедеятельности тканей при изменении условий окружающей его среды.
Транспорт кислорода из окружающей среды к работающим мышцам осуществляется комплексом систем и органов объединяемых в некоторую условную кардиореспираторную систему или систему транспорта кислорода. Каждое звено этой системы может определять достаточность транспорта кислорода при нагрузке и, следовательно, каждое из них может играть лимитирующую роль, однако в реальных условиях кровообращение является главным лимитирующим звеном в системе транспорта кислорода при интенсивной мышечной работе [39, 44].
Однако соответственно силе воздействия физических тренировок и их индивидуальной переносимости в состоянии сердечно-сосудистой системы можно наблюдать адаптационные сдвиги различной степени выраженности: от рациональных и обеспечивающих повышение производительности аппарата кровообращения (т.е. физиологически оправданных), до находящихся на грани с патологическим состоянием а иногда и явно патологических сдвигов, представляющих опасность не только для спортивной карьеры, но и для здоровья и даже жизни занимающихся [24].
В настоящее время, одной из характерных особенностей современного спорта является интенсификация тренировочного процесса с использованием физических упражнений выполняемых на тренажёрах для общей и специальной физической подготовки, в частности силовых тренажёрах, которые получают всё большее распространение и становятся неотъемлимой частью средств подготовки спортсменов, так и частью образа жизни мнргнх людей ведущих активный образ жизни.
Интерес к срочным реакциям сердечно-сосудистой системы .при силовых упражненияхгфйвел кизучению регуляторных механизмов работы, сердца и сосудов, а также потребовал применения методов математического моделирования для определения показателей центральной гемодинамики и сосудистых сопротивлений.
Термин «регуляция» обычно употребляется только в биологической и физиологической литературе, В науках технических ему соответствуют понятия «управление» и «регулирование». Теория автоматического регулирования подразумевает постоянство (стабилизацию) некоторой регулируемой величины или либо её изменение по заданному закону (программное регулирование), либо в соответствии с некоторым измеряемым внешним процессом (следящее регулирование), осуществляемое приложением управляющего воздействия к регулирующему органу объекта управления. Для системной гемодинамики цель регулирования очевидна -обеспечить адекватную ситуации циркуляцию крови в системе для оптимального кровоснабжения органов и тканей организма [106].
Обосновывая концепцию физиологического спортивного сердца [67] в 1957 году Г.Ф. Ланг подчёркивал, что усиление кровообращения осуществляется усилением работы всего аппарата кровообращения т.е. не только сердца, но и сосудов, и, в особенности регуляторных систем самого аппарата кровообращения. Ланг, исходя из системного характера сдвигов, которые возникают в процессе приспособления к физическим нагрузкам, справедливо считал, что бьшо бы правильнее говорить не о «спортивном сердце», а о «спортивном аппарате кровообращения».
Результаты экспериментальных исследований спортсменов, проведённые в последующие годы [14, 22, 25, 31, 37, 40, 44, 82, 90], подтвердили представления о том, что совершенствованию регуляторных процессов принадлежит центральная роль в адаптации аппарата кровообращения к физическим нагрузкам.
К регуляции (управлению) кровообращением, как отмечают В.И. Ткаченко и др. [107] следует относить все изменения в сердечно-сосудистой системе, которые направлены на предотвращение или уменьшение угрожающих или уже возникших несоответствий состава внутренней среды и метаболизма в клетках.
Управляющие центры связывают между собой и регулируют все реакции сердца и сосудов, а так же координируют работу системы кровообращения с работой других функциональных систем [26,29, 88].
Попытки проведения анализа взаимовлияний различных отделов системы кровообращения и других факторов, которые участвуют в процессе управления этой системой, привели к заключению (Guyton et al), что необходимо количественно учитывать более 400 взаимодействующих функциональных связей [164].
Эта сложнейшая система регуляции своей основной задачей имеет поддержание необходимого уровня сердечного выброса, основными характеристиками которого, как известно являются ударный объём (УО) и минутный объём кровообращения (МОК) [26].
Общая характеристика наблюдений
Для решения поставленных задач нами были проведены исследования изменений основных показателей центральной гемодинамики у молодых спортсменов при выполнении динамических (поднимание груза в заданном темпе) нагрузок на тренажёре мышц плечевого пояса (ТМПП). Одновременно определялись величины периферического и эластического сопротивлений артериальной системы, которые, как известно, в условиях малых нагрузок (при минутном кровотоке ниже 12 л/мин) являются доминирующими в формировании постнагрузки (afterload) левого желудочка сердца у спортсменов [83, 86, 87]. Всего в исследовании участвовало 47 спортсменов, представителей различных видов спорта.
Квалификация спортсменов была достаточно высокой - от П-го взрослого разряда до мастеров спорта Средний возраст испытуемых спортсменов составлял 19,6 ± 2,5лет (от 18 до 26 лет).
Длина тела у испытуемых составляла в среднем 181,3 ± 4,1 см (от 173 до 188 см).
Масса тела составляла 76,3 ± 5,3 кг (от 67 до 85кг).
Во время исследования все испытуемые спортсмены были практически здоровы и гармонически развиты. Испытуемые подвергались регулярному диспансерному обследованию. При этом у них не было обнаружено никаких отклонений в состоянии здоровья,
Исследование проводилось на базе лаборатории спортивной кардиологии и проблемной лаборатории РГУФК в утреннее и дневное время. Во время исследования температура воздуха в помещении составляла 18-21 С, относительная влажность 65-70%. Были сведены до минимума все посторонние раздражители. Перед началом эксперимента проходила адаптация людей к окружающей обстановке в течение примерно 30 мин и после этого приступали непосредственно к эксперименту.
Все испытуемые выполняли по два упражнения на тренажёре мышц плечевого пояса (ТМГТГГ), который имеет смонтированные на раме сиденье и средство для создания нагрузки - грузов (по 5 кг каждый). Тяга грузов осуществляется посредством тонкого троса, направляемого с помощью блоков. Испытуемый размещается на сиденье, упирается предплечьями в рукоятки тренажера и может выполнять поднятие и опускание грузов сведением и разведением предплечий (рис. 1). Этот тренажер позволяет воздействовать на мышцы плечевого пояса и мышцы плеча. Функции мышц плечевого пояса связаны с функциями груди и отчасти спины, поэтому, как известно, разграничение между туловищем и плечевым поясом весьма условно.
Упражнения включали поднятия грузов 15 и 20 кг на высоту около 15 см (поворотом рычага тренажёра на 90).Частота подниманий (один подъём за 2 сек) также была одинаковой для всех испытуемых и регламентировалась ударами метронома. Подъёмы выполнялись одной рукой, а на свободной руке аускультативно измерялось артериальное давление. Время выполнения одного подхода было 2 минуты. Время интервала отдыха между двумя упражнениями составляло 5 минут. В состоянии покоя перед началом упражнений, к концу 2-й минуты каждого упражнения, а также на 5-й минуте восстановления после каждой нагрузки производились измерения кровотока, ЧСС и артериального давления.
Такой режим тестирования позволяет производить измерения практически стационарных, установившихся значений показателей сердечнососудистой системы испытуемых в процессе силовой работы и отдыха.
Изучались изменения основных показателей центральной гемодинамики такие, как; частота сердечных сокращений (ЧСС), ударный объём крови (УО), минутный объём крови (МО), артериальное давление систолическое (АДс) и артериальное давление диастолическое (АДд). Сосудистые реакции оценивались по динамике изменений величин эшастического (Еа) и периферического (R) сопротивлений артериальной системы. Дня решения поставленных задач использовались методики: импедансная плетизмография (тетраполярная реография центрального пульса); измерение артериального давления (тонометрия); велоэргометрия. Для расчёта биофизических показателей (системные сосудистые сопротивления, и показатели изменения объёма АКК и механической работы ЛЖ) использовались результаты математического моделирования характеристик АКК.
Минутный объём кровообращения
Величина минутного объёма кровообращения, как известно, является интегральным гемодикамическим параметром, который определяется ударным объёмом крови и частотой сердечных сокращений. Минутный объём постоянно регулируется таким образом, чтобы сердечно-сосудистая система могла удовлетворить транспортные потребности организма в конкретный момент времени, в том числе и в состоянии покоя,
Динамика МО в течение всех интервалов выполнения работы на ТМПП и последующих интервалов восстановления представлена на рис.6. Все различия величин МО по t-критерию Стьюдента статистически достоверны на уровне р 0,001 для всех пяти условий представленных в табл.4.
Полученные нами методом импедансной плетизмографии величины минутного объёма кровообращения, в покое сидя на ТМПП в среднем составляли 5,4 ± 0,9 л/мин (табл. 4)
Для сравнения величин минутного объёма кровообращения приведём данные по гипертоникам (n = 35) [87]. В этой группе минутный объём кровообращения, полученный реографическим способом составлял в среднем 4,8 ± 0,9 л/мин. Обращает на себя внимание несколько заниженная величина минутного объёма, которая по нашему мнению может быть
Рис. 6 Минутный объём кровообращения при силовых упражнениях на ТМПП объяснена так назьюаемым пшокинетическим-застойным [30] типом кровообращения в условиях покоя у этой группы лиц.
При выполнении первой нагрузки на ТМПП, как видно из табл.4 произошло статистически достоверное возрастание МО (по сравнению с величинами в покое) до 8,3 + 1,2 л/мин, отвечающее минимальным велоэргометрическим нагрузкам ([52], мощность менее 200 кгм/мин).
К концу первого интервала восстановления величина МО в, среднем снизилась до 6,3 ± 0,5 л/мин. Различия с исходными данными МО в состоянии покоя являются статистически достоверными (р 0,05).
Вьшолнение второй нагрузки на ТМПП привело к дальнейшему росту (табл.4) МО до 9,1 ± 1,2 л/мин (достоверно выше, чем на 1-й нагрузке). Эта величина МО близка (согласно данным [52]) эквивалентной велоэргометрической мощности порядка 200 кгм/мин.
К 5-й минуте второго интервала восстановления величина МО снизилась до 7,05 ± 0,5 л/мин (достоверно ниже, чем в нагрузке, и выше чем в конце первого интервала восстановления). Очевидно определённое недовосстановление по величине минутного объема крови по сравнению с покоем (табл.4).
Возрастание МО при нагрузках на ТМПП происходит главным образом в результате повышения ЧСС, так как, усиливаются положительные хроно- и инотропные влияния на сердце, вследствие повышения активности симпатической нервной системы. При этом при работе на ТМПП имеет место ослабление возможного влияния механизма Франка-Старлинга на МО в связи с практически неизменным УО. Механизм Франка-Старлинга ослабляется при неизменном У О, поскольку не происходит дополнительного удлинения мышечных волокон миокарда ЛЖ увеличением венозного возврата крови к сердцу при работе на ТМПП. 3.4. Артериальное давление
В ходе проведения эксперимента, параллельно с измерениями основных гемодинамических показателей, в программно измерительный «РЕОДИН» вводились свежие измеренные значения систолического и диастолического артериального давления.
Данные о динамике систолического и диастолического артериального давления в течение всего времени вьшолнения упражнений на ТМПП представлены на рис.7. Попарные различия между средними показателями АДдиаст для всех условий представленных в табл.4 так же, как и предыдущие гемодинамичеекие показатели рассмотрены по т-критерию Стьюдента. Кроме различия между двумя периодами восстановления, которое достоверно на уровне значимости р 0Д, все различия статистически достоверны на уровне р 0,001.
В положении сидя на ТМПП систолическое артериальное давление крови в среднем составляло 124 ± 7,6 мм рт. ст. Систолическое артериальное давление измеренное в покое сидя на велоэргометре практически не отличается от указанного и составляет в среднем 121 ± 8,6 мм рт. ст. Максимально измеренная нами величина систолического артериального давления составляла 138 мм рт. ст. (несколько превосходя верхний порог нормы давления у спортсменов в покое), а минимальная -114 мм рт. ст.
Динамика изменений систолического артериального давления в процессе выполнения силовой нагрузке на ТМПП также представлена в табл.4. На второй минуте первой мышечной работы на ТМПП систолическое артериальное давление (табл.4) резко возросло до 159 + 9,5 мм рт. ст. Такие величины систолического артериального давления при выполнении велоэргометрических нагрузок наблюдаются по средним данным при мощности педалирования порядка 650 кгм/мин.
Регрессионные зависимости показателей гемодинамики и сосудистых сопротивлений при упражнениях на ТМПП
Динамика взаимоотношений гемодинамических показателей и системных сосудистых сопротивлений, прослеженная в ходе выполнения испытуемыми силовых упражнений на ТМПП, представлена выше в главе III. Все изменения исследуемых показателей рассмотрены хронологически по моментам времени выполнения нагрузок и промежуткам восстановления. Результаты представлены в виде соответствующих гистограмм.
Однако динамические изменения величин показателей системного кровообращения в различные моменты времени при выполнении упражнений происходят не изолированно, а как результат согласованной работы всех функциональных систем организма: исполнительных (мышцы), управляющих (ЦНС, рефлекторные дуги) и обеспечивающих (система кровообращения). Поэтому переходные процессы, представленные выше (рис.4-9), являются тесно взаимосвязанными между собой. Иными словами, динамические изменения исследуемых показателей происходят таким образом, что изменение одного детерминирующего показателя влечет соответствующие изменения практически всех остальных.
Ниже прослежены такие саморегуляторные взаимосвязи между основными показателями системы кровообращения: хронотропными (длительность сердечного цикла или ЧСС), объемными (минутный кровоток), силовыми (артериальное -даа ение) и сопротивительными (эластическое и периферическое сопротивления артериальной системы).
Вклад показателей гемодинамики в формирование среднего артериального давления и системные сосудистые сопротивления
На рис.15 представлены средние величины для АДср в зависимости от соответствующих средних значений минутного объема крови в различных условиях (легенда), отвечающих пяти режимам вьтолнения упражнений на ТМПП.
Эта взаимосвязь между АДср и МО является практически строго линейной: АДср = 7,7 МО + 66,4
Исходные величины АДср и МО в покое составляют 98+6,4 мм рт.ст и 5,3±0,8 л/мин соответственно. При выполнении 1-й нагрузки на ТМПП произошло возрастание АДср до 128+7.9 мм рт.ст. при закономерно возрастающем МО до 8,2+1,1 л/мин.
К концу 1-го интервала восстановления величина АДср снизилась в среднем до 108+5,4 мм рт.ст. при снизившемся (по сравнению с нагрузкой) МО до 6,3+0,5 л/мин. Такое значение МО в сравнении с исходными данными в покое статистически достоверно (р 0,05).
Выполнение второй нагрузки на ТМПП привело к максимальному возрастанию (достоверность выше чем при 1-й нагрузке) АДср до 140+8,6 мм рт.ст., при МО 9,1+1,2 л/мин (также достоверно выше, чем при 1-й нагрузке).
На 2-ом интервале восстановления, к концу 5-й минуты величина АДср снизилась до 114+6,2 мм рт.ст. при МО снизившемся до 7,05+0,5 л/мин.
Представленные значения достоверно ниже, чем при нагрузке, и выше, чем в конце 1 -го интервала восстановления. Этот факт липший раз указьшает на определённое недовосстановление после выполненных упражнений на ТМПП по величине как АДср, так и минутного объёма крови.
Данные рис. 15 говорят о том, что МО оказывает выраженное влияние на АДср., которое обеспечивает движение крови через систему капилляров. При нагрузках на ТМПП увеличение значений МО сопряжено с повышением АДср. Их максимальные значения отвечают второй нагрузке на ТМПП.
На рис. 16 представлены величины для АДср в зависимости от частоты сердечных сокращений во всех режимам выполнения упражнений на ТМПП и восстановлении. Взаимосвязь между АДср и ЧСС также является практически строго линейной:
АДср = 0,46 -ЧСС + 76,7
В покое перед выполнением упражнений величина ЧСС составляет в среднем 69±5,6 уд/мин при известных значениях АДср 98+6,4 мм рт.ст.
При выполнении 1-й нагрузки на ТМПП ЧСС на 2-й минуте возросло до 114±8,5 уд/мин. Различие со средней величиной ЧСС в покое статистически достоверно (р 0,01). Значения АДср при этом также достоверно увеличиваются.
Из рис. 16 видно, что в ходе 1-го восстановления ЧСС и АДср достоверно снизились, но очевидно, что в среднем восстановление по этим показателям не является полным. Так величина ЧСС составляет 89+8 уд/мин, а АДср, как уже было показано выше 108+5,4 мм рт.ст.
При выполнении второй нагрузки ЧСС возросла до 127+9,7 уд/мин при достоверно увеличивающемся АДср.
На 4-й минуте последующего вслед за второй нагрузкой восстановления, ЧСС и АДср в среднем снизились до уровня достигнутого при первом восстановлении.
Поскольку АДср представляет собой давление, усреднённое за определённый период времени (сердечный цикл), характеризуемый ЧСС, то именно ЧСС принадлежит ведущая роль в регуляции этой взаимосвязи. В процессе работы на ТМПП максимальные значения ЧСС соответствуют максимальным уровням АДср. В периодах восстановления после нагрузок их значения весьма близки между собой (как после первой нагрузки, так и после второй).
На рис. 17 представлены средние величины для Еа в зависимости от соответствующих средних значений минутного объема крови в различных условиях (легенда), отвечающих режимам выполнения упражнений на ТМПП.
Взаимосвязь между Еа и МО является линейной и имеет вид; Еа = 97,2 -МО + 673,4
Исходные величины эластического сопротивления артериальной системы в среднем имело величину 1079±И8 дин см" при известных значениях МО (табл.4). При выполнении 1-Й нагрузки эластическое сопротивление в среднем увеличилось до 1405+158 дин см" , что обеспечило соответствующий рост минутного кровотока (до 8,2+1,1 л/мин), адекватный выполняемой нагрузке. К концу 1-го интервала восстановления эластическое сопротивление и МО снизились, до 1143±128 дин см"5 и 6,3+0,5 л/мин соответственно. Величина артериальной эластичности близка к средним данным ттокоя, но всё же статистически достоверно выше fp 0,05\ -г о указывает на повышенный тонус стенок сосудов аортальной компрессионной камеры.
