Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Проблема адаптации к физическим нагрузкам, их использование в пожилом возрасте
1.1. Современное состояние проблемы адаптации к физическим нагрузкам у нетренированных лиц в позднем онтогенезе 10
1.2. Особенности использования физических тренировок у стареющих людей 30
Глава 2. Материал и методы исследования 36
Глава 3. Результаты собственных исследований
3.1. Состояние органов и систем организма обследуемых пациентов до начала физических тренировок 45
3.1.1. Корреляционный анализ биологического возраста и параметров липидного обмена, перекисного окисления липидов, показателей антиокси-дантной защиты и гемостаза до начала физических тренировок 52
3.2. Результаты контроля физиологических параметров обследуемых пациентов через три месяца физических тренировок 57
3.3. Результаты контроля физиологических параметров обследуемых пациентов через шесть месяцев физических тренировок 61
3.4. Состояние органов и систем организма обследуемых пациентов по окончании тренировочного периода 64
3.4.1. Динамика исследуемых показателей под влиянием полуторагодичных физических тренировок у пациентов первой возрастной группы 66
3.4.2. Динамика исследуемых показателей у пациентов второй возрастной группы 70
3.4.3. Динамика исследуемых показателей у пациентов третьей возрастной группы 74
3.4.4. Корреляционный анализ биологического возраста и параметров липидного обмена, перекисного окисления липидов, показателей антиокси-дантной защиты и гемостаза после окончания периода физических тренировок по возрастным группам 78
3.4.5. Результаты сравнительного корреляционного анализа изменений системной организации связей в группах обследуемых пациентов под действием физических тренировок 83
3.4.6. Результаты системного многофакторного анализа 93
Глава 4. Обсуждение результатов исследования 101
Выводы 116
Практические рекомендации 118
Список литературы 120
- Особенности использования физических тренировок у стареющих людей
- Результаты контроля физиологических параметров обследуемых пациентов через три месяца физических тренировок
- Состояние органов и систем организма обследуемых пациентов по окончании тренировочного периода
- Корреляционный анализ биологического возраста и параметров липидного обмена, перекисного окисления липидов, показателей антиокси-дантной защиты и гемостаза после окончания периода физических тренировок по возрастным группам
Введение к работе
Исследования в области профилактики преждевременного старения и длительного поддержания функциональной и социальной активности в условиях глобального постарения населения мирового сообщества по определению Международной Ассоциации Геронтологов являются приоритетными направлениями медицинской науки.
Старение приводит к неуклонному снижению всех функций организма, что ограничивает его способность адаптироваться к изменяющимся условиям существования. Снижение функционального уровня гомеостатических механизмов в старости - основа, определяющая морфологические и клинические особенности адаптивных реакций у людей пожилого и старческого возрастов [19,23,28].
Нарушение адаптации к физическим нагрузкам, связанное с гипокинезией, приводит к ограничению жизнедеятельности у лиц старшего возраста. Старение ограничивает диапазон движений человека, а возрастная гиподинамия усугубляет инволютивные изменения и вызывает различные повреждения в стареющем организме [39, 64]. Гиподинамия - одно из отрицательных последствий цивилизации, ослабляющее самый физиологический путь оптимизации жизненных процессов. Вследствие ослабления адаптационных способностей стареющий организм становится более подверженным действию неблагоприятных факторов, что может также способствовать прогрессивному нарастанию смертности в пожилом и старческом возрасте. Снижение приспособительных возможностей к окружающей среде приводит в результате недостаточности и нарушения адаптации организма к возникновению различных заболеваний [47, 66]. Возрастные изменения приспособительных механизмов выявляются особенно отчетливо не в состоянии покоя, а при выполнении определенных нагрузок, в условиях действия раздражителей разной силы. [75]. Поэтому, проблема сохранения активного периода жизни при ста-
рении зависит от степени ограничения и нарушения двигательной функции человека и способности к ее восстановлению. Оптимальная двигательная активность - одно из главных условий укрепления здоровья и сохранения творческого долголетия, повышающих качество жизни и адаптационные возможности организма [85]. Активный двигательный режим может рассматриваться как средство регулирования ряда функций старого организма в стабилизирующем его гомеостаз направлении. Поиск новых доказательств пролонгирующего действия активного двигательного режима, разработка более обоснованных и индивидуализированных режимов имеют не только биологическое, но и социальное значение. От методов повышения и коррекции двигательной активности, которые имеют адекватные пределы и соразмерны возрасту, зависит социальный уровень жизни человека пожилого и старческого возрастов.
Именно поэтому исследование особенностей адаптации к физическим нагрузкам с обязательным определением их соразмерности функциональному состоянию организма нетренированного индивида в разные периоды позднего онтогенеза приобретает в настоящее время приоритетное значение.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Повышение адаптивных возможностей организма нетренированных лиц в различные периоды позднего онтогенеза путем коррекции двигательной активности посредством применения соразмерных функциональному состоянию стареющего организма физических нагрузок с определением критериев их адекватности.
ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
Оценить функциональное состояние организма нетренированных пациентов старшего возраста с использованием онтогенетического подхода — ориентируясь на биологический возраст.
Выявить уровень снижения двигательной активности пожилых пациентов и способы её повышения.
Сопоставить показатели функционального состояния сердечнососудистой, дыхательной систем, опорно-двигательного аппарата, липидного обиена, антиоксидантного механизма, иммунитета, гемостаза стареющего организма до и после физических тренировок.
На основе выявленных особенностей гомеостаза организма нетренированных пациентов старше 60 лет определить критерии соразмерности тренирующих программ, применяемых для повышения двигательной активности и формирования долговременной адаптации к физическим нагрузкам у пожилых пациентов.
Установить особенности изменений внутрисистемных связей организма стареющего человека под действием длительных физических тренировок.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЯ
Предложены основанные на анализе повседневной физической активности критерии выраженности гипокинезии у людей пожилого и старческого возраста.
Впервые установлены критерии соразмерности используемых физических тренировок у пожилых и старых пациентов - биологический возраст и средневзвешенный показатель функционального состояния организма тренируемого - XBj.
Выявлено, что адаптированность к физическим нагрузкам и эффект тренированности достигается за счет структурной перестройки гомеостаза тренируемого индивида, о чем при динамическом исследовании в ходе тренировочного периода свидетельствуют изменения весомости отдельных функциональных показателей: на фоне сохранения важности индекса напряжения и уровня холестерина у пациентов с биологическим возрастом до 65 лет отмечен максимальный рост значимости супероксиддисмутазы., а у лиц с БВ свыше 65 лет отмечено увеличение вклада в формирование средневзвешенного коэффициента уровня малонового диальдегида, связанное с ослаблением антирадикальной системы с
возрастом, что вызывает необходимость применения дополнительных воздействий на антиоксиданти ый механизм.
Установленные изменения по завершении тренировок доказывают их координирующее влияние на структурные и качественные особенности внутрисистемных и межсистемных взаимосвязей в организме пожилого человека.
Разработана математическая модель функционального состояния организма стареющих людей до начала и после физических тренировок.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ
Использование предложенных критериев адекватности физических нагрузок позволяет существенно улучшить качество и эффективность лечения заболеваний, вызываемых и усугубляемых гипокинезией.
Выявленная динамика изменений внутрисистемных взаимодействий на фоне физических тренировок позволяет более рационально использовать с лечебными и профилактическими целями режимы физических тренировок у стареющих людей.
Разработаны методическое пособие по определению соразмерности и использованию пролонгированных систематических физических тренировок для врачей общей практики (семейных врачей), лечебной физкультуры, врачей - реабилитологов, применяющих физические упражнения как средства лечения и профилактики у пожилых и старых пациентов, позволяющие повысить эффективность профилактических мероприятий и снизить число заболеваний сердечно-сосудистой, дыхательной систем, опорно-двигательного аппарата путем формирования более стабильного способа существования.
9 ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ
У нетренированных лиц пожилого и старческого возраста развивается гипокинезия разной степени выраженности, оценить которую позволяют разработанные нами критерии, основанные на анализе повседневной физической активности.
Адекватность физических нагрузок для лиц старшего возраста определяется с помощью оценки динамики биологического возраста тренируемого индивида и сохранения его гомеостаза в ходе тренировочного периода, что становится возможным путем вычисления средневзвешенного показа-теля функционального состояния организма тренируемого - Хві-
Стабилизация внутренней структуры стареющего организма и снижение темпов его старения под действием длительных физических тренировок зависят от роста значимости функционирования антиоксидантного механизма и усиления взаимовлияний показателей липидного обмена, перекисного окисления липидов, антиоксидантной защиты, гемостаза и показателя БВ.
Длительные, систематические, адекватные исходному функциональному состоянию организма пожилого человека физические тренировки способствуют формированию иного, более стабильного способа существования, и новой функциональной системы, что подтверждается изменением межсистемных и внутрисистемных корреляционных взаимосвязей, их числа, силы и направленности.
Особенности использования физических тренировок у стареющих людей
Современная клиническая геронтология располагает подробными характеристиками основных показателей функционального состояния организма на различных этапах онтогенеза.
В геронтологической литературе широко применяются термины «физиологическое» и «преждевременное» старение, однако представление об этих двух типах старения дискутируется почти 100 лет [11, 37, 48, 96]. Под физиологическим старением понимают естественное начало и постепенное развитие старческих изменений, свойственных данному виду и ограничивающих способность организма адаптироваться к окружающей среде. Преждевременное старение характеризуется возрастными изменениями, наступающими раньше, чем у здоровых людей соответствующего возраста [25, 52], то есть при таком типе старения биологический возраст опережает календарный.
С возрастом многие физиологические показатели организма человека достоверно изменяются, что позволяет по их измерениям судить о реальном возрасте организма - биологическом возрасте - показателе уровня износа структуры и функции определенного элемента, группы элементов и организма в целом, выраженном в единицах времени путем соотнесения значений замеренных индивидуальных биомаркеров с эталонными среднепопуляцион-ными кривыми их зависимостей от календарного возраста [1, 2, 28, 53].
Один из факторов риска преждевременного старения - гиподинамия -конфликт между биологической сущностью и созданными самим человеком условиями существования. Механизм влияний гиподинамии сложен: на фоне малоподвижного образа жизни в организме происходят значительные функциональные расстройства, теряется способность рационально использовать поступающий в ткани кислород. Рефлексы с работающих мышц действуют стимулирующе на все органы и системы. При склеротических изменениях и на фоне гиподинамии у стареющих людей возникают изменения в сердечнососудистой системе, приводящие к ограничению подвижности. Гипокинезия вызывает нарушения в двигательных центрах, опорно-двигательном аппарате [20, 50, 146]. В гиподинамичном организме чаще возникают и тяжелее протекают многие патологические процессы. Установлено, что в пожилом и старческом возрасте гипокинезия отрицательно сказывается на функциональном состоянии различных органов и систем, течении обменных процессов [61]. Даже краткие сроки гиподинамии у старых людей приводят к накоплению недоокисленных продуктов в крови, изменению кислородного режима, сокращению адаптационных возможностей сердечно-сосудистой системы [46]. Создается своеобразный порочный круг. С одной стороны, старение ограничивает мышечную активность человека, а с другой, возрастная гипокинезия может способствовать преждевременному старению [19, 25, 73]. При старе нии снижается мышечная работоспособность, быстрее развивается утомляемость, нарушается координация двигательных актов [23, 83]. Однако, очень мало прямых доказательств влияния систематических мышечных усилий на старение [24, 70].
Отрицательное влияние гиподинамии объяснимо с позиций концепции о значимости моторно-висцеральных рефлексов [85, 102], согласно которой каждое движение не только результат нервных импульсов, но и причина возникновения множества сигналов, поступающих с двигательного аппарата в различные органы и системы организма, стимулируя их работу и ускоряя обменные, восстановительные процессы, обновление деятельных тканей с повышением их функциональных возможностей.
Человек, как и все живые организмы, на протяжении своего онтогенетического развития подвержен воздействию физической нагрузки. При любом виде деятельности двигательная активность обязательна. В настоящее время накоплены многочисленные экспериментальные и клинические данные, указывающие на существенную роль необходимого условия сохранения здоровья и функциональной активности физиологических систем организма для лиц, ведущих малоподвижный образ жизни - увеличения физических нагрузок до оптимального уровня.
Клинико-физиологические исследования свидетельствуют, что у людей, систематически занимающихся физическими упражнениями, с возрастом медленнее снижаются мышечная сила, физическая работоспособность, более высокой остается толерантность к физической нагрузке [87, 89, 104] Неоднозначны результаты влияния физических нагрузок на состояние здоровья в старших возрастных группах. Обнаружено, что у занимающихся спортом пациентов старше 60 лет и с высоким уровнем риска старение происходит тяжелее, чем у тех, кто прекратил занятия, а в группе без медицинского риска не обнаруживается существенного влияния физических занятий на возникновение и развитие возрастной патологии [64, 119], что, по-видимому, связано с использованием интенсивных спортивных тренировок и предельных нагрузок на фоне инволютивных изменений.
Результаты контроля физиологических параметров обследуемых пациентов через три месяца физических тренировок
Результаты, полученные в ходе текущего контроля за состоянием сердечно-сосудистой и дыхательной систем, антропометрическими показателями обследуемых пациентов через три месяца тренировочного периода, представлены в таблице 7.
Функциональное состояние системы кровообращения и органов дыхания характеризовалось компенсаторным увеличением частоты сердечных сокращений и дыхательных движений, снижением систолического (достоверно - в первой и третьей группах) и диастолического артериального давления, приростом жизненной емкости легких (р 0,05 во второй группе), достоверным увеличением задержки дыхания на вдохе и выдохе во всех возрастных группах.
Со стороны антропометрических параметров отмечено достоверное (р 0,05) снижение массы тела, более выраженное в первой и третьей возрас-тных группах - в среднем на 1,93 кг и 2,42 кг; некоторым уменьшением объема талии у всех обследуемых. По результатам кистевой динамометрии, представленным в таблице 8, выявлено увеличение мышечной силы рук испытуемых.
Измерение объема движений в крупных суставах и позвоночнике у всех испытуемых выявило увеличение подвижности позвоночника в виде уменьшения ограничения сгибания до 20,5 ±2,5 и ограничения разгибания до 9,9±2,8. У пациентов, страдающих заболеваниями опорно-двигательного ап парата, отмечено небольшое увеличение амплитуды движений в коленных (сгибания на 2,6±0,9, разгибания на 2,1 ±0,8) и плечевых (сгибания с лопаткой на 5,6±1,8, отведения с лопаткой на 6,4±1,4) суставах.
По результатам ортостатической и клино-ортостатической проб отмечена хорошая ортостатическая устойчивость у 6 пациентов в первой группе и 3 - во второй. У 52 человек в 1 группе, 64 человек во 2 группе и 16 человек в 3 группе определялась удовлетворительная ортостатическая устойчивость, у остальных пациентов она осталась неудовлетворительной.
Проба Мартине и её облегченный вариант показали хорошую (восстановление пульса на второй минуте) и удовлетворительную (восстановление пульса на третьей минуте) приспособляемость к физической нагрузке у 41 и 104 пациентов соответственно. У 5 человек (1 человек в первой группе и по 2 - во второй и третьей группе) приспособляемость сердечно-сосудистой сис темы к физической нагрузке оставалась неудовлетворительной.
Через три месяца тренировочного периода по данным анкетного опроса 17 человек отмечали нормализацию сна, все пациенты - улучшение общего самочувствия, повышение настроения, ощущение бодрости, появление более позитивного взгляда на жизнь.
Состояние сердечно-сосудистой, дыхательной систем, антропометрических показателей обследуемых пациентов через три месяца физических тренировок характеризовались следующими особенностями: 1) повышением функционального резерва сердечно-сосудистой и дыхательной систем - приростом жизненной емкости легких, увеличением частоты сердечных сокращений, дыхательных движений, времени задержки дыхания на вдохе и выдохе, некоторым снижением систолического и диастолического артериального давления; 2) тенденцией к снижению массы тела, увеличению мышечной силы рук и объема движений в крупных суставах и позвоночнике;
Состояние органов и систем организма обследуемых пациентов по окончании тренировочного периода
При исследовании изменений в состоянии организма испытуемых под действием физических тренировок получены результаты, представленные в таблице 11. Выявленные изменения характеризовались неоднородностью в разных группах. Поэтому характер изменений исследуемых показателей представлен по возрастным группам далее.
Динамика исследуемых показателей под влиянием полуторагодичных физических тренировок у пациентов первой возрастной группы Изменения значений показателей функционального состояния организма обследуемых пациентов первой группы представлены в таблице 12. После окончания тренировочного периода в первой возрастной группе выявлены следующие изменения исследуемых параметров: - сохранилось достоверное опережение должным биологическим возрастом итогового биологического возраста (р 0,05); - выявлена тенденция к снижению массы тела - уменьшение индекса Кетле до 25,62±0,29, окружности грудной клетки и талии; - кистевая динамометрия показала рост мышечной силы рук - правой до 27,12±0,86 кг/см и левой до 24,63±0,93 кг/см"; - измерение объема движений в крупных суставах и позвоночнике выявило у пациентов, страдающих заболеваниями опорно-двигательного аппарата, нормализацию амплитуды движений в коленных и плечевых суставах, у всех обследуемых - подвижности позвоночника; - по результатам пробы Мартине и её облегченного варианта хорошая (восстановление пульса на второй минуте) и удовлетворительная (восстановление пульса на третьей минуте) приспособляемость к физической нагрузке у 33 и 28 пациентов соответственно; - показана хорошая и удовлетворительная ортостатическая устойчивость в ортостатической и клино-ортостатической пробах у 28 и 33 человек, неудовлетворительная - не выявлена; - в функциональном состоянии сердечно - сосудистой системы - урежение частоты сердечных сокращений на 3,38 в мин. (р 0,05) при достоверном снижении систолического (на 10,73 мм.рт.ст.) и диастолического (на 5,16 мм.рт.ст.) артериального давления, небольшое увеличение значений индекса напряжения (1,37) оказалось недостоверным; - со стороны системы органов дыхания наблюдалось достоверное урежение частоты дыхательных движений (р 0,05) на 0,53 в мин., увеличение жизненной емкости легких на 95,08 мл и времени задержки дыхания на вдохе и выдохе - прирост составил 12,59 сек и 10,15 сек соответственно; значения пробы Штанге от 26 до 67 сек и Генчи оті 8 до 46 сек; - состояние липидного обмена характеризовалось достоверным снижением уровня холестерина до 5,69±0,10 ммоль/л, [3 - липопротеидов и триглицери-дов - до 3,64±0,06 и 1,94±0,05 ммоль/л (р 0,05) соответственно, угнетением перекисного окисления липидов и достоверным понижением уровня диен-кетонов до 0,074±0,001 едА/мл и малонового диальдегида до 3,26 ±0,05 мкМ/л (р 0,05); - со стороны антиоксидантной системы отмечено достоверное увеличение активности супероксиддисмутазы до 245,5±0,96 УЕ/мл эр., глутатионпе-роксидазы и глутатионредуктазы; - некоторая стимуляция иммунной системы, выразившаяся в незначительном увеличении количества Т- и В-лимфоцитов и содержания исследуемых иммуноглобулинов в крови; - гемостазиологические параметры характеризовались отсутствием выраженных изменений в коагуляционном звене гемостаза и фибринолитической системе. 3.4.2. Динамика исследуемых показателей у пациентов второй возрастной группы Изменения значений показателей функционального состояния организма обследуемых пациентов второй группы представлены в таблице 13.
По окончании периода тренировок во второй возрастной группе выявлены представленные ниже изменения исследуемых параметров: - сохранилось достоверное опережение должным биологическим возрастом итогового биологического возраста (р =0,05); - показана тенденция к снижению массы тела - уменьшение индекса Кетле до 25,39±0,20, окружности грудной клетки и более выраженное - окружности талии (на 1,93 см); - в результате кистевой динамометрии выявлено увеличение мышечной си-лы рук - правой до 28,34±0,78 кг/см" и левой до 23,28±0,84 кг/см ;
Корреляционный анализ биологического возраста и параметров липидного обмена, перекисного окисления липидов, показателей антиокси-дантной защиты и гемостаза после окончания периода физических тренировок по возрастным группам
Корреляционный анализ биологического возраста и параметров липидного обмена, перекисного окисления липидов, показателей антиокси-дантной защиты и гемостаза после окончания периода физических тренировок по возрастным группам
Полученные значения коэффициента корреляции между биологическим возрастом и параметрами липидного обмена, перекисного окисления липи-дов, показателями антиоксидантнои защиты и гемостаза по возрастным группам представлены в таблице 16.
Выявлена положительная корреляция средней силы между биологическим возрастом малоновым диальдегидом, слабоотрицательная связь с тром-биновым временем, (3-липопротеидами и глутатионпероксидазой. Со всеми остальными исследуемыми параметрами корреляционная связь слабоположительна.
Показана положительная корреляционная связь средней силы суперок-сиддисмутазы с биологическим возрастом, слабоположительная - с р-липопротеидами (более значимая) и триглицеридами, активированным временем рекальцификации и Хагеман-зависимым фибринолизом. В остальных
В третьей группе положительная корреляция средней силы выявлена с тромбиновым временем. Значимым оказалось активированное время рекаль-цификации, и в меньшей степени - уровень триглицеридов. Отрицательная корреляция средней силы отмечена с холестерином. С остальными параметрами липидного обмена, антиоксидантной системы и фибринолизом - слабо отрицательная корреляционная связь, более выраженная для диеновых конъ-югатов, глутатионредуктазы и Хагеман-зависимого фибринолиза.
Изменения вышеуказанных параметров под действием длительных физических тренировок, выявленные в ходе корреляционного анализа, в целом характеризовались следующими особенностями:
1) некоторым снижением количества отрицательных взаимосвязей исследуемых параметров и биологического возраста на фоне повышения значимости процессов пероксидации - антипероксидации;
2) ростом силы связей между показателями липидного обмена, гемостаза и биологического возраста во всех возрастных группах.
