Введение к работе
Актуальность темы. В системе кровообращения все элементы находятся в тесной взаимосвязи, обеспечивая реализацию основной функции - доставку в тканевые микрорайоны вещества и энергии и удаление продуктов клеточного метаболизма ( В.В. Куприянов и др., 1975; А. М. Чернух и др., 1975; В.П. Казначеев, А.А. Дзизинский, 1975; О.В. Алексеев, 1981; В. Folkow, Е. Niel, 1971). Для решения транспортных задач сформирован функциональный комплекс, в котором можно выделить центральную гемодинамику, органный кровоток, микрогемоциркуляцию и реологию крови (С.А. Селезнев и др., 1971). Каждый элемент данной системы имеет свои функциональные задачи, а строение сосудистого русла в разных регионах тела является органоспецифичным ( A.M. Чернух и др., 1975; М.Р. Wiedeman et al, 1981). Наиболее сложным по строению и выполняемым функциям является звено микроциркуляции. Благодаря процессам, протекающим здесь, в тканевые микрорайоны доставляется кислород, глюкоза, аминокислоты, жиры, минеральные соли, гормоны, антитела, а также большой спектр специфических и неспецифических метаболитов, которые обладают биологической активностью ( В.В.Куприянов, 1976; Г.И. Мчедлишвили, 1992; П.К. Иванов, 1995).
Поскольку функция, кровообращение заключается в движение специальной жидкости - крови по сосудистым трубкам, то доставка веществ в ткани определяется как состоянием сосудистого русла так и текучестью крови ( J.F. Stoltz, 1991). В настоящее время показано, что если принять неизменным диаметр сосудистого русла, то эффективность транспорта кислорода будет зависеть от отношения гематокрита к вязкости крови ( S. СЫеп, 1977; J. Dormandy, 1980; J.Stoltz, 1991; J. Brun, 1995). Из этого вытекает важность исследования текучести крови и ее компонентов, что составляет предмет гемореологии.
В настоящее время показано, что кровь является неньютоновской жидкостью, вязкость которой изменяется вместе с изменениями скорости сдвига ( В.А. Левтов и др., 1982). Динамика текучести крови связана с изменениями четырех
основных параметров: вязкости плазмы, гематокрита, агрегации и деформируемости эритроцитов ( В.А. Галенок и др., 1987).
В последние годы проявился интерес к изучению
состояния гемореологии при мышечных нагрузках ( А. А.
Малышева, 1977; А.Д. Выкупов, 1986; АЛ. Виноградов, 1988; L.
Dintenfass, В. Lake, 1977; J. Brun, 1994). В этих работах было
показано, что при воздействии однократной нагрузки происходит
повышение вязкости крови в основном за счет
гемоконцентрации, а при длительной мышечной тренировке
наблюдается повышение текучести крови, которое
коррелировало с уровнем физической работоспособности. Вместе
с тем необходимо заметить, что большая часть работ по изучению
изменений реологических свойств крови при долговременной
адаптации к мышечным нагрузкам была сделана На
экспериментальных животных и полученные результаты трудно
экстраполировать на организм человека. Кроме того, та часть
работ, посвященных исследованию проблемы гемореологии,
выполненная на людях, имеет в основном аналитическую
направленность и не раскрывает весь комплекс адаптивных
изменений гемореологических характеристик во взаимосвязи с
параметрами кардиогемодинамики и общей аэробной
работоспособности. Не нашла еще должного отражения в
литературе проблема оптимального гематокрита для транспорта
кислорода при разных уровнях адаптированности организма
человека и животных к мышечным нагрузкам. Вместе с тем,
известна важная роль умеренной гемодилюции для повышения
доставки кислорода в ткани (В.А. Галенок и др., 1987; C.R. Honig,
1992). Очевидно, что при оптимальной мышечной активности
происходит регуляторная "аутогемодилюция", которая ведет к
повышению потенциальной возможности крови
транспортировать кислород.
Цель работы. Исходя из всего вышесказанного можно сформулировать цель исследования следующим образом: комплексное изучение реологических свойств крови у человека и животных при долговременной адаптации к мышечным нагрузкам разной интенсивности и длительности в сопоставлении их с кардиодинамикой и физической работоспособностью.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
Изучить особенности гемореологических
профилей у человека и животных при долговременной адаптации к умеренным мышечным нагрузкам.
Изучить особенности гемореологических
профилей у человека и животных при долговременной адаптации
к интенсивным мышечным нагрузкам.
Провести сравнительное изучение изменений
кардиогемодинамики у человека и животных при
долговременной адаптации к мышечным нагрузкам разной
интенсивности.
Выявить общие черты и различия в
формировании гемореологических профилей и эффективности
транспорта кислорода у человека и животных при
долговременной адаптации к мышечным нагрузкам разной
интенсивности и длительности.
Научная новизна исследования. Впервые в долгосрочном исследовании на животных и в наблюдениях на людях были определены как общие черты изменения комплекса гемореологических параметров при адаптации организма к мышечным нагрузкам разной интенсивности, так и некоторые различия. Полученные данные имеют комплексный характер и представлены в виде гемореологических профилей, в которые включены как макро- так и микрореологические параметры крови.
Получены новые данные о экономизирующих изменениях реологических характеристик крови как в эксперименте на животных, так и при тестировании тренированных и нетренированных лиц. Дана оценка эффективности транспорта кислорода на основе анализа текучести крови и связи этих величин с кардиодинамикой и физической работоспособностью.
Впервые результаты гемореологических исследований представлены в виде характерных профилей, что позволяет выявить изменение ключевых параметров, которые определяют текучесть цельной крови и ее кислородтранспортный потенциал. Проведен корреляционный анализ элементов профиля и параметров кардиогемодинамики.
Теоретическая и практическая значимость работы. В работе впервые реализована концепция " гемореологических профилей", что позволяет стандартизировать процедуру анализа при реологических исследованиях крови, выделять ведущие причины изменений гемореологии при разных функциональных состояниях организма как в норме так и при патологии.
В сравнительных исследованиях реологических свойств крови у человека и животных при долговременной адаптации к
мышечным нагрузкам были показаны как общие механизмы перестройки параметров, так и некоторые различия. Это позволит в дальнейшей экспериментальной работе вносить коррективы при экстраполяции данных, полученных на животных, на физиологические механизмы, реализующиеся у человека.
Материалы исследования имеют значение для профилактической медицины, поскольку показывают пути улучшения гемореологического профиля и эффективности доставки кислорода при использовании программ двигательной активности особенно умеренной интенсивности. При этом показано, что при тренировке аэробного характера происходит регуляторная " аутогемодилюция" которая ведет к оптимизации кровообращения и всей системы транспорта кислорода кровью.
Результаты исследования могут быть использованы в физиологии двигательной активности, так как расширяют объем знаний по механизмам адаптивной перестройки системы кровообращения человека и животных, а также для дальнейшей разработки валеологических проблем, связанных с оценкой уровня динамического здоровья человека.
Основные положения, выносимые на защиту.
-
Долговременная адаптация к умеренным и интенсивным мышечным нагрузкам как у человека так и у животных сопровождается однотипными экономизирующими изменениями кардиогемодинамики в покое.
-
При долговременной адаптации к мышечным нагрузкам человека и животных формируются характерные гемореологические профили которые имеют как общие черты так и некоторые различия при нагрузках разной интенсивности.
-
Программа долговременной адаптации к умеренным мышечным нагрузкам способствует оптимизации гемореологических параметров у человека и животных. Это сочетается с экономизацией кровообращения в целом.
-
Эффективность транспорта кислорода кровью при данных гемореологических профилях у человека выше при умеренной программе адаптации, а у животных - при интенсивной.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на: Междунар. научно-практич. конф." Физическая культура, спорт и здоровье нации"( Винница, 1994); IV научно-практической конф. по проблемам физического здоровья, спорта в меняющемся мире ( Коломна, 1994); Республиканской научно-практ. конф. "Актуальные пробл. физич. воспит. и спорта (
Чебоксары, 1994); 9th European Conference on Clinical Hemorheology ( Italy, Siena, 1995); Поволжской научн. конф. по адаптации микрогемоциркуляции (Ярославль, 1995).
Структура диссертации: Диссертация состоит из
введения, обзора литературы, характеристики
экспериментальных моделей и методов исследования, двух глав
собственных исследований, заключения, выводов и списка
литературы. Диссертация изложена на 136 страницах
машинописного текста, иллюстрирована 14 таблицами и 17
рисунками. Библиография составляет 305 источников
литературы.