Размещено на http://www.allbest.ru/

ІНСТИТУТ ГЕРОНТОЛОГІЇ АМН УКРАЇНИ

САВКА ЮЛІАННА МИХАЙЛІВНА

УДК 616. 12 - 008.331: 612.1

ОСОБЛИВОСТІ ГЕМОДИНАМІЧНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ДОЗОВАНИХ ФІЗИЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ В ЗАЛЕЖНОСТІ ВІД ТИПУ САМОРЕГУЛЯЦІЇ КРОВООБІГУ

14.03.03 - нормальна фізіологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук

Київ - 2001

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Ужгородському національному університеті,

Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник

Доктор біологічних наук, професор Фекета Володимир Петрович, Ужгородський національний університет, завідувач кафедри нормальної та патологічної фізіології

Офіційні опоненти:

Доктор медичних наук, професор Шевчук Віктор Григорович, Національний медичний університет ім. О.О.Богомольця, завідувач кафедри нормальної фізіології

Доктор медичних наук, професор Замостьян Віталій Павлович, Національний університет “Києво-Могилянська академія”, завідувач кафедри екології

Провідна установа

Інститут фізіології ім. О.О.Богомольця, НАН України, відділ кровообігу, м.Київ

Захист відбудеться “26” червня 2001 р. о 13 00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.26.551.01 Інституту геронтології АМН України (04114, м.Київ, Вишгородська 67)

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту геронтології АМН України (04114, м.Київ, Вишгородська 67)

Автореферат розісланий 23 травня 2001 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Потапенко Р.І.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. За останні роки у фізіології кровообігу та клінічній кардіології інтенсивно впроваджується типологічний підхід до оцінки центральної гемодинаміки. Багаточисленні дослідження (Аринчин Н.И. и соавт., 1974-1996; Дмитриев А.Л., 1993; Дембо А.Г. и соавт., 1992; Bloom et а1.,1992; Roos et al., 1999) показали, що навіть у здорових людей центральна гемодинаміка диференціюється як мінімум на 3 типи: еукінетичний, гіперкінетичний та гіпокінетичний. Крім цього, виділяють багато варіантів даних типів. Установлено, що різні типи гемодинаміки характеризуються різними адаптаційними можливостями (Гундаров И.А. и соавт., 1983; Оганов Р.Г., 1984). Ряд авторів вважає, що існують різні для кожного типу шляхи досягнення оптимального стану серцево-судинної системи і для кожного з них характерне специфічне протікання патологічних процесів (Дембо А.Г. и соавт., 1986; Земцовський Э.В., 1986). У той же час нормативи більшості гемодинамічних параметрів, які історично виробилися в ході клінічної практики, не враховують типологічних особливостей центральної гемодинаміки, а тому є малоінформативними. Ця обставина робить актуальними дослідження, спрямовані на обгрунтування нових гемодинамічних нормативів в залежності від типу кровообігу. Особливої актуальності ця проблематика набуває для клінічної практики. Більшість захворювань серцево-судинної системи супроводжується порушеннями системної гемодинаміки, а корекція цих порушень здійснюється, як правило, без врахування її типологічних особливостей. Широкому впровадженню типологічного підходу заважає відсутність єдиної уніфікованої методики визначення тинів саморегуляції кровообігу. Це, в свою чергу, призводить до неможливості зіставлення даних, отриманих різними авторами, і, як наслідок, - заважає виробленню єдиних науково обгрунтованих уявлень про геодинамічні механізми реакції системи кровообігу на фізичні навантаження, а також про патогенез змін системної гемодинаміки при кардіальній патології.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Вибраний напрямок досліджень є частиною комплексної тематики з досліджень фізіології та патофізіології серцево-судинної системи ДБ - 376 “Клініко-фізіологічне обґрунтування уніфікованої класифікації центральної гемодинаміки за типами саморегуляції кровообігу” (номер державної реєстрації 0198U007791), якою займається кафедра нормальної та патологічної фізіології медичного факультету Ужгородського національного університету.

Мета дослідження - встановити особливості реакцій серцево-судинної системи здорових людей на дозовані фізичні навантаження в залежності від типу саморегуляції кровообігу (ТСК).

У ході дослідження вирішувалися такі основні задачі:

1. Удосконалення методики визначення типів саморегуляції кровообігу і розробка класифікації цих типів.

2. Вивчення типологічних особливостей гемодинамічних реакцій здорових людей на однократні дозовані фізичні навантаження (велоергометрія, ізометричне навантаження, ортостатична проба).

3. З'ясування типологічних особливостей адаптації центральної гемодинаміки до тривалих фізичних навантажень на розвиток швидкісно-силових якостей та витривалості.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше проведено комплексний аналіз змін гемодинаміки при дії однократних та тривалих фізичних навантажень з використанням інтегральних гемодинамічних параметрів та енергетичних показників скоротливої функції міокарда в типологічному аспекті.

Уперше показано, що існують оптимальні варіанти типів саморегуляції для певних видів навантажень. Отримані кількісні критерії гемодинамічних показників, які можуть бути використані як типологічні нормативи.

Уперше аргументовано доцільність використання типів саморегуляції кровообігу для вибору спортивної спеціалізації.

Теоретичне та практичне значення одержаних результатів. У результаті проведених досліджень встановлено, що у стані спокою основні типологічні відмінності полягають у способі підтримання середнього артеріального тиску (САТ). Так, у представників серцевого ТСК адекватний рівень САТ досягається за рахунок більш вираженого серцевого компонента, у представників судинного ТСК - за рахунок судинного компонента, а у середнього ТСК ці компоненти виражені однаковою мірою.

При проведенні однократних фізичних навантажень встановлено, що особливості їх гемодинамічного забезпечення визначаються перш за все динамікою загального периферичного опору судинного русла. До велоергометричного навантаження найбільш ефективно пристосовувалася гемодинаміка осіб із судинним ТСК і меншою мірою - середнього ТСК. У представників цього ж типу спостерігалася найвища ефективність скоротливої функції міокарда при виконанні кистьового ізометричного навантаження та ортостатичної проби.

При вивченні адаптаційних гемодинамічних реакцій до тривалих фізичних навантажень встановлено, що до швидкісно-силових навантажень найкраще адаптуються представники серцевого ТСК, а до навантажень на розвиток витривалості - представники судинного ТСК. Особи з середнім ТСК однаково адаптовані до обох видів навантажень.

Виявлені закономірності можуть бути використані при плануванні циклічних тренувань у спортсменів, у призначенні програм рухової активності хворим кардіологічного профілю, при плануванні занять оздоровчою фізичною культурою.

Особистий внесок здобувача. Особисто автором були визначені методичні підходи, відпрацьовані алгоритми, схеми, відповідно до яких особисто проведені експериментальні дослідження з вивченням інтегральних гемодинамічних параметрів та показників скоротливості міокарда при дії однократних та тривалих фізичних навантажень. Проведено аналіз, систематизацію та статистичну обробку результатів досліджень. Розроблено основні положення дисертації. Обгрунтовано наукові висновки та практичні рекомендації.

Апробація результатів. Основні положення роботи викладені та обговорені на науково-практичних конференціях професорсько-викладацького складу медичного факультету УжДУ у 1999-2001 рр., IX засіданні наукового товариства в Ніредьгазі (Угорщина) у 2000 р., щорічному з'їзді кардіологів Угорщини в Балатонфюреді в травні 2000 р.

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 5 наукових праць: 3 статті у фахових наукових виданнях (1 - самостійна, 2 - у співавторстві), 2 - у вигляді тез.

Обсяг та структура дисертації. Дисертація викладена на 135 сторінках і складається із вступу, 5 розділів. Робота ілюстрована 12 таблицями, які займають 12 сторінок, 38 рисунками, які займають 22 сторінки. Список використаних джерел включає 289 найменувань.

Основний зміст роботи

Характеристика досліджуваного контингенту. Обстеження проводили у 128 практично здорових чоловіків віком від 22 до 40 років. Усі обстежувані не пред'являли скарг на здоров'я, при фізикальному обстеженні та на електрокардіограмі, що реєструвалася в стані спокою, не виявлено патологічних змін.

Методи отримання інструментальних показників центральної гемодинаміки. У даній роботі параметри центральної гемодинаміки визначалися методом тетраполярної грудної реографії за Kubicek у модифікації Ю.Т.Пушкаря [Пушкарь и др., 1977], який останнім часом широко використовується при динамічних дослідженнях та при оцінці реакцій серцево-судинної системи під час функціональних проб.

Систолічний об'єм вираховувався за формулою Kubicek:

СO = S l2 A T / Z2 (1)

S (Ом/см) - питомий опір крові , що приймався за константу, рівну 150;

l (см) - відстань між внутрішніми електродами;

А (відн. од.) - середня на протязі п'яти серцевих циклів амплітуда диференціальної реограми, віднесена до висоти калібровки;

Т (с) - період вигнання крові з лівого шлуночка;

Z (Ом) - значення імпедансу.

У частини досліджуваних для характеристики нагнітальної та скоротливої функції міокарда використовувався метод М-ехокардіографії. Дослідження виконувались на ехокардіографі “Aloka-720” (Японія), який працює в напівавтоматичному режимі.

Об'єм порожнини лівого шлуночка розраховувався за формулою Тейхольца:

(2),

(3),

де КСО, КДО - кінцево-систолічний та кінцево-діастолічний об'єми порожнини лівого шлуночка в мл;

КСР, КДР - кінцево-систолічний та кінцево-діастолічний розміри лівого шлуночка, см.

Систолічний об'єм (СО) визначався за формулою:

СО = КДО - КСО (4),

Фракція викиду вираховувалась за формулою:

 (5),

В якості показників скоротливості міокарда визначалися: ступінь скорочення передньо-заднього розміру порожнини лівого шлуночка.

% ДS = (КДР - КДС) / КДР 100% (6),

Швидкість циркулярного cкорочення волокон міокарда.

Vсf = (КДР - КДС) / (КДР dt) с-1 (7),

де dt - тривалість періода скорочення задньої стінки лівого шлуночка в секундах.

Об'єм міокарда лівого шлуночка:

Vм = 1,047 (КДР + Т д) - 1,047(КДР)3 (8),

де Vм - об'єм міокарда (см3),

КДР - кінцево-діастолічний розмір лівого шлуночка (см.),

Тд. - товщина міокарда задньої стінки лівого шлуночка в діастолу (см).

Масу міокарда лівого шлуночка, виражену в грамах, вираховували помноживши об'єм міокарда на його питому вагу, яка рівна 1,05.

В якості енергетичних параметрів серцевої діяльності визначалися такі показники: потужність скорочення лівого шлуночка (Р, вт), хвилинна робота серця серця (А, кгм), витрата енергії серця на переміщення одного літра крові (ВЄ, Вт/л), подвійний добуток (ПД, од).

Потужність скорочення лівого шлуночка вираховували за формулою:

Р = ОШВСАТ13,6 9,8 10-6 Вт (9),

де ОШВ - об'ємна швидкість викиду в мл/с;

САТ - середній артеріальний тиск в мм. рт. ст.;

13,6 - питомий опір ртуті для переводу тиску із мм. рт. ст. в мм. вод. ст.;

9,8х10-6 - коефіціент для вираження потужності в ваттах.

Витрата енергії серцевих скорочень на підтримання руху одного хвилинного об'єму крові (ВЕ) визначалась за формулою:

(10),

де Р - потужність скорочення лівого шлуночка (Вт);

Т - загальний час вигнання в секундах (Т - тривалість фази вигнання х ЧСС);

ХОФ - фактичний хвилинний об'єм крові в мл.

Зовнішню роботу лівого шлуночка визначали за формулою:

А=САТ СО + mV2 / 2g (11),

де А - зовнішня робота серця, кГм;

САТ - середній артеріальний тиск, мм рт. ст.;

СО - систолічний об'єм лівого шлуночка, см3;

V - швидкість кровотоку в аорті, м/с;

g - прискорення сили тяжіння (981 см/с2)

Подвійний добуток, що відображає потребу міокарда в кисні визначали за формулою:

ПД = ЧСС АТс / 100 (12),

де ЧСС - частота серцевих скорочень;

АТс - систолічний артеріальний тиск.

Методика визначення типу саморегуляціії кровообігу. У роботі використовувався метод визначення типів саморегуляції кровообігу (ТСК), запропонований М.І.Арінчиним та співавт. [1978], який базується на використанні уніфікованих показників індексу кровозабезпечення (ІК) та індексу периферичного опору (ІПО), віднесених до одиниці ваги тіла і виражених у відсотках до належних величин.

ІК%=ІК/НІК100% (13)

ІПО%=ІПО/НІПО100% (14)

За взаємовідношенням цих величин визначався тип саморегуляції кровообігу. Якщо ІК% та ІПО% відхиляються від належних величин не більше як на ±10%, то визначають середній ТСК. Якщо ІК% більший 110% (при компенсаторному зниженні ІПО), то реєструється серцевий ТСК. Якщо ж ІПО% більше 110% при зниженому ІК%, то діагностують судинний ТСК [Аринчин Н.И. 1976].

Індекс кровозабезпечення, тобто ХОК приведений до одиниці ваги (1кг) тіла, визначали за формулою:

ІК=ХОК(л/хв) / М(вага тіла,кг) (15).

Систолічний (СО,мл) та хвилинний (ХОК, л/хв) об'єми крові визначали за допомогою ехокардіографії та грудної тетраполярної реографії. Індекс периферичного опору, отримували з уточненої формули Пуазейля:

ІПО=САТф13360 / ІК(мл/кг/хв) = Н 2ссм -5 (16),

де САТф - середній артеріальний тиск, фактичний для даного досліджуваного.

ІПО характеризує опір току крові, який створюють кровоносні судини, що зосереджені в 1 кг маси тіла.

Належні величини індексу кровозабезпечення (НІК) та індексу периферичного опору (НІПО) отримували за формулами:

НІК=НХОК(л/хв) / М(вага тіла,кг) (17),

НІПО=НСАТ13360 / НІК(л/кг/хв) = Н2ссм-5 (18).

Артеріальний тиск реєструвався методом Короткова. Середній артеріальний тиск (САТ) вираховували за загальноприйнятою формулою:

САТ=0,42(АТс - Атд) + АТд (19),

де АТс - систолічний артеріальний тиск;

АТд - діастолічний артеріальний тиск.

Належні величини обчислювались, виходячи з належних показників основного обміну (що отримувався за таблицями Гарріса і Бенедикта) і належного артеріального тиску (НСАТ), який визначався за таблицями [Власов Ю.А., 1985]. Належний хвилинний об'єм крові (НХОК) визначали за формулою, запропонованою М.М.Савицьким [1974]:

НХОК = ОО / 422 (20)

де ОО - основний обмін.

Основні результати дослідження та їх обговорення

Типологічні особливості гемодинамічних реакцій на однократні дозовані фізичні навантаження. Порівняння гемодинамічних параметрів у представників різноманітних ТСК у стані спокою показало, що всі показники, за винятком середнього артеріального тиску та потужності скорочення лівого шлуночка, вірогідно різняться за рівнем значимості не менше як р <0,05. Таким чином, основні відмінності між представниками різних ТСК у стані фізіологічного спокою полягають у способі підтримання середнього артеріального тиску. У представників серцевого ТСК адекватний рівень САТ досягається за рахунок більш вираженого серцевого компонента, у представників судинного ТСК превалює судинний компонент, а у представників середнього ТСК ці компоненти виражені приблизно однаково.

Велоергометрична проба. Поряд із вивченням типологічних особливостей центральної гемодинаміки в стані фізіологічного спокою, нами була досліджена динаміка основних показників системного кровообігу в ході велоергометричної навантажувальної проби. Синхронна реєстрація показників центральної гемодинаміки та функціонального стану міокарда в ході такої проби дозволяє розкрити особливості гемодинамічного забезпечення дозованого фізичного навантаження у представників різних ТСК. У кожного досліджуваного додатково реєструвалися показники, що характеризують ефективність серцевої діяльності: хвилинна робота серця (А), витрата енергії серця на переміщення 1 літра хвилинного об'єму крові (ВЕ), подвійний добуток (ПД), що відображає потребу міокарда в кисні.

Під впливом дозованого велоергометричного навантаження відбулися істотні зміни параметрів центральної гемодинаміки у всіх 3-х групах випробуваних. Подібним чином в бік збільшення відреагували такі параметри, як ЧСС, СО, ІК. Проте динаміка деяких показників у представників різних ТСК характеризувалася певними особливостями. Так, у осіб з серцевим ТСК відбулося збільшення САТ, пов'язане із зростанням ІК, оскільки ІПО статистично вірогідно не змінювався. У представників судинного ТСК САТ статистично вірогідно зменшився, що корелювало з істотним зниженням ІПО. У осіб із середнім ТСК САТ та ІПО не виявили статистично достовірних змін від вихідного рівня.

Особливості реакції серцево-судинної системи на дозоване фізичне навантаження у представників різних ТСК стосуються в основному середнього артеріального тиску й індексу периферичного опору. Якщо врахувати, що значення САТ є результуючою величиною від взаємодії серцевого і судинного компонентів гемодинаміки, а серцевий компонент у всіх 3-х групах відреагував подібним збільшенням, то можна зробити висновок про те, що особливості гемодинамічного забезпечення дозованого фізичного навантаження визначаються реакцією внутрішньом'язових резистивних судин.

При оцінці ефективності серцевої діяльності на висоті навантаження встановлено, що в представників судинного ТСК найбільш ошадливо витрачалися резерви міокарда, а потреба його в кисні була мінімальною. У представників серцевого ТСК робота серця з гемодинамічного забезпечення фізичного навантаження була найменш ощадливою, а потреба міокарда в кисні - вищою в порівнянні з іншими групами. Ефективність серцевої діяльності в осіб із середнім ТСК характеризувалася проміжними значеннями.

Таким чином, серцево-судинна система представників судинного ТСК має здатність найбільш ефективно пристосовуватися до дозованого велоергометричного навантаження в порівнянні з представниками серцевого і середнього ТСК. Ця здатність, на наш погляд, багато в чому пов'язана з інтенсивним залученням скелетних м'язів до гемодинаміки. Основні типологічні розходження стосувалися динаміки ІПО. Якщо в осіб із серцевим і середнім ТСК вона вірогідно не змінювалася, то в представників судинного ТСК даний показник у період навантаження зменшувався.

Особливого розгляду заслуговує динаміка інтегральних показників центральної гемодинаміки у відновному періоді. Так, найшвидше повернення гемодинамічних параметрів до вихідного рівня спостерігалося у представників середнього ТСК. Уже на 3-й хвилині відновного періоду САТ та ІПО у даній групі повертався до норми. Дещо повільніше (на 4-5 хв.) стабілізувався ІК.

У представників серцевого та судинного типу стабілізація показників починалася з 6-7 хвилини відновного періоду.

З допомогою ехокардіографії було вивчено динаміку скоротливої функції міокарда під впливом дозованого фізичного велоергометричного навантаження. Показники скоротливості реєструвалися до та відразу після навантаження. Як видно із отриманих даних, найбільш високою скоротливість міокарда була в осіб із серцевим ТСК. Виняток складала величина фракції викиду, яка у цій групі не корелювала із іншими показниками скоротливості. Дещо менша різниця у показниках скоротливості мала місце у представників середнього та судинного ТСК. При вивченні динаміки ехокардіографічних показників скоротливості міокарда під впливом велоергометричної навантажувальної проби встановлено, що максимальний приріст цих показників мав місце у представників судинного ТСК, мінімальний - у представників серцевого ТСК. Зміни показників середнього ТСК займали проміжне місце в порівнянні із показниками серцевого та судинного ТСК (рис.1).

Рис.1. Динаміка ехокардіографічних показників скоротливості міокарда під впливом велоергометричної навантажувальної проби (показник в стані спокою прийнятий за 100%).

Ортостатична проба.Фізіологічною моделлю для вивчення зсувів гемодинаміки під впливом зміни положення тіла в просторі була обрана ортостатична проба. Фонові показники реєструвалися в положенні випробуваного лежачи на спині. Повторне зняття показників здійснювалося після переходу випробуваних у вертикальне положення.

При переході з горизонтального у вертикальне положення тіла у представників усіх 3-х ТСК відбувалися однонаправлені зміни показників центральної гемодинаміки, що виражалися в підвищенні частоти серцевого ритму, достовірному зменшенні СО та ХОК, підвищенні ЗПО, проте ступінь вираженості цих змін був різний. Так, найбільш значне зниження серцевого компонента гемодинаміки спостерігалося у представників серцевого ТСК, у яких СО та ХОК зменшилися в порівнянні з фоновим значенням відповідно на 171,3% (p<0,01) та 15,41,7% (p<0,02). У представників середнього та судинного ТСК це зменшення було виражено в меншому ступені і склало для СО відповідно 6,80,9% (p<0,02) та 5,81,1% (p<0,05), для ХОК відповідно 13,11,0% (p<0,01) та 11,70,9% (p<0,02). У обернених співвідношеннях змінювався рівень ЗПО, який був найбільшим у представників судинного ТСК. Відомо, що саме підтримка високого рівня ЗПО є одним із основних компенсаторних механізмів, що включаються для підтримки необхідного оптимуму гемодинамічних параметрів в ортостазі. З цього можна зробити висновок, що найбільш пристосованими для такого роду впливів є люди із судинним ТСК.

Значний інтерес представляє динаміка основних гемодинамічних параметрів у осіб з різними ТСК після проведення проби (рис. 2). Реєстрація показників проводилася кожні 2 хв., протягом 20 хв. Як випливає з наведених ілюстрацій, найбільш швидке відновлення параметрів мало місце у представників судинного ТСК, а найбільш повільне - у представників серцевого ТСК. Найбільш фізіологічно інертним у представників усіх 3-х ТСК виявилося ЗПО, що поверталося до фонових значень у період із 15 до 20 хвилини.



Рис. 2. Динаміка хвилинного об'єму крові та загального периферичного опору під впливом ортостатичної проби.

Дозоване ізометричне навантаження. Ізометричне навантаження створювали за допомогою утримання кистьового динамометра із зусиллям 30% від максимально можливого протягом 3-х хвилин. Реєстрацію показників проводили до початку тесту і повторно на 3-ій хвилині навантаження.

Під впливом запропонованого тесту у представників усіх 3-х ТСК відбулися істотні зсуви центральної гемодинаміки, які виражалися в збільшенні частоти серцевого ритму, підвищенні систолічного, діастолічного та середнього артеріального тиску, підвищенні інотропної функції міокарда та його потреби в кисні за даними ПД. У представників усіх трьох ТСК статистично значимо не змінилися показники СО. Аналіз динаміки показників у ході тесту показав наявність типологічних відмінностей. Так, на 3-ій хвилині утримання найбільш високі абсолютні значення ЧСС, САТ, ВЕ і ПД реєструвалися у представників серцевого ТСК, а найбільш низькі - у представників судинного ТСК. В осіб із середнім ТСК значення всіх параметрів мали проміжні значення. Типологічні розходження показників були статистично достовірними. При аналізі результатів також з'ясувалося, що в представників серцевого ТСК діапазон приросту окремих показників (ІПО, САТ) був значно більшим, ніж у представників інших ТСК, що слід розцінювати як неоптимальну реакцію серцево-судинної системи, бо при такій динаміці цих показників збільшується постнавантаження на серце. У той же час приріст ЧСС у представників цього ТСК був достовірно менший, ніж у двох інших ТСК, а СО навіть мав статистичну тенденцію до зниження, що вказує на звужений міокардіальний резерв. Динаміка енергетичних показників функції міокарда (А, ВЕ, ДП) підтверджує те, що найбільш економічною функція міокарда була в представників судинного ТСК і найменш економічною в осіб із серцевим ТСК.

Типологічні особливості адаптації центральної гемодинаміки здорових людей до тривалих фізичних навантажень різної спрямованості. З метою виявлення залежності довготривалих ефектів фізичних навантажень різної спрямованості на гемодинаміку здорових людей нами був проведений фізіологічний експеримент з участю добровольців чоловічої статі у віці від 18 до 26 років. Усі вони раніше не займались оздоровчою фізкультурою та спортом і на момент початку експерименту не пред'являли скарг на стан здоров'я.

У дослідженні приймало участь 94 чоловіки, які в залежності від вихідного типу гемодинаміки були розділені на три групи. І групу склали 36 чоловіків із серцевим типом саморегуляції кровообігу (ТСК), ІІ - 27 чоловіків із середнім ТСК і ІІІ групу - 31 чоловік із судинним ТСК. У кожній із цих груп були виділені підгрупи, в яких проводилися заняття із фізичної підготовки з різною спрямованістю. У 1-й підгрупі учасники експерименту займались переважно вправами на розвиток витривалості (біг у повільному темпі на довгі та середні дистанції, плавання на довгі дистанції, їзда на велосипеді); у 2-й підгрупі основною формою занять були тренування швидкісно-силових якостей (атлетична гімнастика, штанга, елементи спортивної гімнастики та акробатики).

Тривалість експерименту склала 6 місяців. Проводилися два заняття у тиждень тривалістю дві години. Реєстрація гемодинамічних показників проводилась у кінці кожного місяця. Крім гемодинамічних показників (систолічний артеріальний тиск (АТс), діастолічний артеріальний тиск (АТд), середній артеріальний тиск (САТ), частота серцевих скорочень (ЧСС), систолічний об'єм (СО), індекс кровозабезпечення (ІК), індекс загального периферичного опору (ІПО)), реєструвалися також енергетичні показники функції лівого шлуночка (робота лівого шлуночка (А), витрати енергії на переміщення одного літра крові (ВЕ), подвійний добуток (ПД), маса міокарда лівого шлуночка (ММЛШ). Крім цього, визначалися тестові спортивні показники: час бігу на три кілометри (хв) та кистьова динамометрія (кг).

Тренування на розвиток витривалості. Аналіз показників у групі досліджуваних із серцевим ТСК, що тренувалися на розвиток витривалості, показав, що статистично вірогідні зміни деяких параметрів наступали, починаючи із третього місяця занять, а частина параметрів залишалась відносно стабільною. Достовірно збільшення таких показників, як СО, АТс, та ІК вказує на посилення серцевого компонента гемодинаміки. Але незмінність показників індексу периферичного опору та діастолічного артеріального тиску призвела до статистично вірогідного збільшення САТ та індексів енерготрат міокарда (А, ПД, ВЕ). У результаті спортивні показники, незважаючи на 6-місячний цикл тренувань, не покращилися. Крім того, у цій підгрупі спостерігалася статистична тенденція до гіпертрофії міокарда. Такі зміни центральної гемодинаміки та функціонального стану серця не можна розцінити як позитивні.

Інша ситуація спостерігалася у представників серцевого типу саморегуляції кровообігу, які тренувалися на розвиток швидкісно-силових якостей. Схожою до попередньої групи у них була динаміка показників серцевого компонента центральної гемодинаміки (СО, АТс, та ІК), проте їх статистично вірогідні зміни наступали уже з другого місяця тренувань і мали тенденцію до збільшення. Відмінною від попередньої підгрупи була динаміка ЧСС, АТд, ІПО, які статистично достовірно зменшилися, починаючи із четвертого місяця тренувань. Паралельно із цими змінами функція міокарда стала більш економною, на що вказують статистично-вірогідне зменшення ПД та ВЕ при незмінному значенні хвилинної роботи лівого шлуночка (А). При цьому гіпертрофія лівого шлуночка у представників цієї групи не розвивалася, на що вказують близькі значення ММЛШ протягом експерименту. Цікаво відзначити, що вже з другого місяця тренувань у всіх учасників експерименту покращилися результати динамометрії, а з третього - показники бігу на 3 км. Усе це свідчить про сприятливі для організму зміни центральної гемодинаміки та функціонального стану серця.

У представників середнього ТСК, які тренувались на розвиток витривалості, основні зміни торкались показників АТд , ІПО, САТ. Усі ці параметри закономірно знижувалися, починаючи з 2 -3 місяця тренувань. Серцевий компонент гемодинаміки (ІК) залишався стабільним, але його складові (ЧСС та СО) змінювалися різнонаправлено. У той час як ЧСС зменшувалася, СО збільшувався. При цьому статистично достовірно зменшувався рівень САТ, функція міокарда ставала більш економною, на що вказують поступове зниження хвилинної роботи серця (А), подвійного добутку та витрат енергії на переміщення 1 літра крові. Звертає на себе увагу, що статистично достовірно покращився тільки один показник (час бігу на 3 км.).

Тренування швидкісно-силових якостей. Виражені особливості центральної гемодинаміки та функціонального стану серця відзначені в учасників експерименту із середнім ТСК, які тренувалися на розвиток швидкісно-силових якостей. Подібно до представників серцевого ТСК, які мали аналогічну спрямованість тренувального процесу, у них перш за все посилювався серцевий компонент гемодинаміки (ІК) за рахунок зростання як ЧСС, так і СО. Крім того, за рахунок зростання загального периферичного опору (ІПО) підвищувався рівень АТд , що привело до зростання і середнього артеріального тиску. У результаті таких змін робота міокарда стала менш економною, на що вказує динаміка таких показників як, А, ПД, ВЕ, починаючи із другого місяця тренувань. З цього ж періоду в учасників експерименту реєструвалася гіпертрофія міокарда за даними ММЛШ. У 9 представників цієї групи суттєво підвищились показники динамометрії, у той час як показник бігу на 3 км статистично достовірно не змінився.

Характерні зміни гемодинаміки відбувалися в осіб із судинним ТСК, які тренувалися на розвиток витривалості. Судинний компонент центральної гемодинаміки (ІПО, АТд) статистично достовірно зростав, починаючи з другого місяця тренувань. Це супроводжувалося одночасним зменшенням ІК, але воно було пов'язане із чітким зменшенням ЧСС з паралельним незначним зростанням СО. Середній артеріальний тиск залишався стабільним на всьому протязі експерименту. Така перебудова системної гемодинаміки призвела до значної економізації функції міокарда в стані спокою, про що свідчить зменшення А та ВЕ. Подвійний добуток статистично вірогідно не зменшувався, що скоріше всього пов'язано із зростанням СО та АТс.

Суттєво покращувалися показники бігу на 3 км і меншою мірою показники динамометрії. Усі ці зміни свідчать про позитивні для організму зміни функціонального стану серцево-судинної системи.

У представників судинного ТСК, які тренували швидкісно-силові якості, спостерігалося значне підвищення як серцевого, так і судинного компонентів центральної гемодинаміки, починаючи з 2-3 місяця тренувань. Це призвело до статистично достовірного зростання САТ, і як наслідок - підвищення енергозатрат серцевого м'язу, про що свідчить динаміка А, ВЕ та ПД.

Одночасно спостерігалася тенденція до гіпертрофії міокарда за даними ММЛШ. Описані зміни центральної гемодинаміки мали негативне значення для організму, оскільки в учасників експерименту погіршилися показники бігу на 3 км і не покращилися показники динамометрії, незважаючи на спрямованість тренування на розвиток швидкісно-силових якостей.

Зіставлення динаміки окремих показників у ході експерименту дозволили виявити певні типологічні особливості адаптації серцево-судинної системи учасників до тривалих фізичних навантажень різної спрямованості.

Так, достатньо чіткі типологічні відмінності (р<0,05) спостерігалися по таких показниках системної гемодинаміки, як частота серцевих скорочень, діастолічний артеріальний тиск, середній артеріальний тиск та індекс периферичного опору судинного русла. Особи з серцевим типом саморегуляції кровообігу значно краще адаптувалися до навантажень на розвиток швидкісно-силових якостей, ніж представники середнього та судинного типів. Про це свідчить зменшення ЧСС при одночасному зростанні СО. При цьому відбувалося незначне зростання ІК при збереженні відносно стабільного рівня системного артеріального тиску та незначному зменшенні ІПО. Такі зміни центральної гемодинаміки призвели до більш економної функції серцевого м'яза, про що свідчить динаміка таких показників, як хвилинна робота серця, подвійний добуток та витрата енергії на переміщення 1 літра крові. Протилежним чином відреагували на тривалі фізичні навантаження такого виду особи із судинним ТСК. Для них було характерним зростання ЧСС при недостовірних змінах СО, зростання систолічного, діастолічного та середнього артеріального тиску, а також ІПО. Враховуючи, що навіть до початку тренувань судинний компонент центральної гемодинаміки був підвищений, такі зміни слід трактувати як несприятливі. Цю думку підтверджує і динаміка енергетичних показників міокарда, яка вказує на підвищення енерготрат міокарда в розрахунку на одиницю ХОК.

При цьому на відміну від представників серцевого ТСК, у осіб із судинним ТСК розвинулася гіпертрофія міокарда за даними ММЛШ. Цікаво відзначити, що, незважаючи на тренування силових якостей, показники динамометрії у представників судинного ТСК статистично достовірно не змінилися, що контрастувало із представниками серцевого та середнього ТСК.

До навантажень, спрямованих на розвиток витривалості, краще адаптувалися представники середнього та судинного ТСК. Про це свідчить дуже суттєва економізація серцевої діяльності у стані спокою, переважно за рахунок зменшення ЧСС та зменшення САТ та ІПО. У той же час у осіб із серцевим ТСК частота серцевих скорочень, навпаки, підвищилася, що разом із підвищенням ІПО призвело до передгіпертензивних станів. Значно менш економною стала у них функція міокарда. Не дивно, що тестове фізичне навантаження (біг на 3 км.) вони виконували навіть гірше, ніж до тренувань.

Аналізуючи динаміку показників системного кровообігу в осіб середнього ТСК, можна відзначити, що при тренуванні різної спрямованості вони, як правило, займають проміжне значення порівняно з показниками серцевого та судинного ТСК. Але показники енергетичної функції міокарда та спортивні результати у представників цього типу гемодинаміки були близькі до аналогічних у представників серцевого ТСК при тренуванні швидкісно-силових якостей і представників судинного ТСК при тренуванні витривалості. Це, з одного боку, свідчить про широкі адаптаційні можливості середнього ТСК, а з другого - про певну адаптаційну специфіку представників судинного та серцевого ТСК.

Висновки

У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що виявляється у встановленні особливостей реакцій серцево-судинної системи здорових людей на дозовані фізичні навантаження в залежності від типу саморегуляції кровообігу. Ця наукова проблема вирішена шляхом аналізу інтегральних типологічних параметрів та енергетичних показників скоротливої функції міокарда у здорових чоловіків при дії дозованих фізичних навантажень та тренувань, спрямованих на розвиток швидкісно-силових якостей та витривалості.

У результаті вирішення наукової задачі зроблено наступні висновки.

При визначенні типу саморегуляції кровообігу в умовах масових обстежень доцільно використовувати скоректовані (збільшені на 35 %) показники основного обміну за таблицями Гарріса-Бенедикта.

Найбільш оптимальні гемодинамічні реакції на дозовані фізичні навантаження (велоергометричне навантаження, ізометричне навантаження, ортостатична проба) характерні для представників судинного та середнього ТСК. У представників серцевого ТСК спостерігається неефективне в порівнянні з іншими ТСК пристосування центральної гемодинаміки до ізометричних навантажень.

До тривалих фізичних навантажень на розвиток швидкісно-силових якостей найкраще адаптуються представники серцевого ТСК. У представників судинного ТСК адаптація до таких навантажень викликає неоптимальні зміни центральної гемодинаміки та зменшення ефективності серцевої діяльності.

До тривалих фізичних навантажень на розвиток витривалості найкраще адаптуються представники судинного ТСК. У представників серцевого ТСК адаптація до таких навантажень викликає перебудову центральної гемодинаміки у напрямі зниження ефективності серцевої діяльності.

Представники середнього ТСК рівноцінно адаптуються до тривалих фізичних навантажень, спрямованих на розвиток як швидкісно-силових якостей, так і витривалості.

СПИСОК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Савка Ю.М. Клініко-фізіологічне обгрунтування комплексної оцінки гемодинаміки людини за типами саморегуляції кровообігу // Експериментальна та клінічна фізіологія і біохімія. - 2000. - № 3. - С. 41-44.

2. Савка Ю.М., Цяпець С.В., Раточка Я.Г., Фекета В.П. Скоротлива функція міокарда у здорових людей в залежності від типу саморегуляції кровообігу // Науковий вісник УжДУ, серія “Медицина”. - 1997. - № 4. - С.144-146.

3. Савка Ю.М., Цяпець С.В., Раточка Я.Г., Щобак О.І, Фекета В.П. Методика інтегральної оцінки гемодинаміки за типами саморегуляції кровообігу // Науковий вісник УжДУ, серія “Медицина”. - 1998. - № 5. - С.104-105.

4. Feketa V., Sutх M., Risko S., Cjapec Sz., Szavka J., Ratocska J. Keringesi elegtelensegы betegek hemodinamikai korrekcioja a vazizmok mikropumpafunkciojanak aktivalasaval // Cardiologia Hungarica. - 2000. - № 3. - P. 15.

5. Feketa V., Sutх M., Riskо S., Cjapec Sz., Szavka J., Ratocska J. A vazizmok kapillaris mikropumpafunkciojanak aktivalasa szivbetegek komplex reabilitaciojaban // A magyar tudomanyos akademia Szabolcs-Szatmar-Bereg megyei tudomanyos testulete: 9.-kozgyulessel egybekotott tudomanyos uleseinek eloadas-osszefoglaloi. - Nyiregyhaza. - 2000. - P. 162-163.

гемодинамічний фізичний навантаження судинний

АНОТАЦІЯ

Савка Ю.М. Особливості гемодинамічного забезпечення дозованих фізичних навантажень в залежності від типу саморегуляції кровообігу. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.03 - нормальна фізіологія. Інститут геронтології АМН України, Київ, 2001.

Дисертацію присвячено вивченню типологічних особливостей гемодинамічних реакцій здорових людей на дозовані фізичні навантаження. Встановлено, що найбільш оптимальні гемодинамічні реакції на однократні дозовані фізичні навантаження характерні для представників судинного та середнього типів саморегуляції кровообігу (ТСК). У представників серцевого типу спостерігається неефективне в порівнянні з іншими типами пристосування центральної гемодинаміки до ізометричних навантажень. При вивченні адаптаційних гемодинамічних реакцій до тривалих фізичних навантажень, встановлено, що представники серцевого ТСК найкраще адаптуються до швидкісно-силових навантажень, а до навантажень на розвиток витривалості - представники судинного типу. Особи з середнім ТСК однаково адаптовані до обох видів навантажень. Виявлені закономірності можуть бути використані при плануванні циклічних тренувань у спортсменів, у призначенні програм рухової активності хворим кардіологічного профілю, при плануванні занять оздоровчою фізичною культурою.

Ключові слова: гемодинамічна реакція, тип саморегуляції кровообігу, фізичне навантаження.

АННОТАЦИЯ

Савка Ю.М. Особенности гемодинамического обеспечения дозированных физических нагрузок в зависимости от типа саморегуляции кровообращения. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.03 - нормальная физиология. Институт геронтологии АМН Украины, Киев, 2001.

Диссертация посвящена изучению типологических особенностей гемодинамических реакций здоровых людей на однократные дозированные физические нагрузки (велоэргометрия, изометрическая нагрузка, ортостатическая проба), выяснению типологических особенностей адаптации центральной гемодинамики к длительным физическим нагрузкам на развитие скоростно-силовых качеств и выносливости.

В результате исследований установлено, что в состоянии покоя основные типологические различия состоят в способе поддержания среднего артериального давления. Так, у представителей сердечного типа саморегуляции кровообращения адекватный уровень среднего артериального давления достигается за счет более выраженного сердечного компонента, у представителей сосудистого типа - за счет сосудистого компонента, а у среднего типа саморегуляции кровообращения эти компоненты выражены в одинаковой мере.

Впервые показано, что существуют оптимальные варианты типов саморегуляции кровообращения для определенных видов нагрузок. При проведении однократных физических нагрузок установлено, что наиболее оптимальные гемодинамические реакции на дозированные физические нагрузки характерны для представителей сосудистого и среднего типов саморегуляции кровообращения. У представителей сердечного типа наблюдается неэффективное по сравнению с другими типами саморегуляции кровообращения приспособление центральной гемодинамики к изометрическим нагрузкам.

При изучении адаптационных гемодинамических реакций к длительным физическим нагрузкам установлено, что к скоростно-силовым нагрузкам лучше всего адаптируются представители сердечного типа саморегуляции кровобращения. Об этом свидетельствует уменьшение частоты сердечных сокращений при одновременном увеличении систолического объема. При этом происходило незначительное увеличение индекса кровообращения при сохранении относительно стабильного уровня среднего артериального давления при незначительном уменьшении индекса периферического сопротивления. Такие изменения центральной гемодинамики привели к более экономной функции сердечной мышцы, о чем свидетельствует динамика таких показателей, как минутная работа сердца, двойное произведение и расход энергии на перемещение 1 литра крови. Противоположным образом отреагировали на длительные физические нагрузки такого вида представители сосудистого типа. Для них было характерным увеличение частоты сердечных сокращений при недостоверных изменениях систолического объема, увеличение систолического, диастолического и среднего артериального давления, а также индекса периферического сопротивления. Учитывая, что даже к началу тренировок сосудистый компонент центральной гемодинамики был повышеный, такие изменения следует считать неприемлемыми. Это подтверждает и динамика энергетических показателей миокарда. При этом в отличие от представителей сердечного типа саморегуляции кровообращения, у исследуемых с сосудистым типом развилась гипертрофия миокарда за данными массы миокарда левого желудочка. Показатели динамометрии у представителей сосудистого типа статистически достоверно не изменились, что контрастировало с представителями сердечного и среднего типов. К длительным физическим нагрузкам на развитие выносливости лучше адаптируются представители сосудистого типа саморегуляции кровообращения. У представителей сердечного типа адаптация к этому типу нагрузки вызывает перестройку центральной гемодинамики в направлении снижения эффективности сердечной деятельности. Представители среднего типа равноценно адаптируются к длительным физическим нагрузкам, направленным на развитие как скоростно-силовых качеств, так и выносливости.

На основании результатов исследования получены количественные критерии гемодинамических показателей, которые могут быть использованы в качестве типологических нормативов.

Выявленные в результате исследований закономерности могут быть использованы при планировании циклических тренировок у спортсменов, в назначении программ двигательной активности больным кардиологического профиля, при планировании занятий оздоровительной физической культурой.

Ключевые слова: типы саморегуляции кровообращения, гемодинамическая реакция, физическая нагрузка.

SUMMARY

Savka J.M. Hemodynamic provision peculiarities of dosed physical loadings depending on a type of blood circulation self-regulation. Manuscript.

Thesis for the degree of the candidate of medicine in speciality 14.03.03 - normal physiology., Institute gerontology Academy of medical sciences of Ukraine, Kiev, 2001.

The given thesis is devoted to the study of typological peculiarities of hemodynamic reaction of healthy people to the dosed physical loadings. It has been stated that the optimum hemodynamic reactions to one - time dosed physical exercises are typical for the representatives of vascular and average types of blood circulation self - regulation (TBS). The representatives of the heart type are observed to have non - effective adaptation of the central hemodynamics to isometric loadings in comparison with other types.

While studying adaptive hemodynamic reactions to continuous physical exercises we have noted that the heart type (TBS) representatives are the best adaptable to fast and force loading; and the vascular type (TBS) representatives are the best adaptable to continuous exercises. Those with the average TBS are equally adapted to both types of exercises. The found regularities can be used while planning cycle trainings of sportsmen, physical rehabilitation exercises, applying programmes for motive activity of cardiological patients.

Key words: hemodynamic reaction, type of blood-circulation self- regulation, physical exercises.

Размещено на Allbest.ru

...