CC BY
39
УДК 612.19 http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2226-7425-2018-20-12-74-77
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМЫ КРОВИ В УСЛОВИЯХ РЕГУЛЯРНЫХ МЫШЕЧНЫХ НАГРУЗОК Гришан М.А. ФГБОУ ВО «Российский государственный социальный университет», г. Москва, Российская Федерация Аннотация. Внутренними средами организма являются тканевая жидкость, лимфа и кровь. Их параметры тесно связаны. Кровь, омывая эндокард и эндотелий сосудов, поддерживает их жизнеспособность, она переносит питательные вещества и кислород ко всем клеткам и тканям. Сквозь сосудистую стенку в кровь транспортируются гормоны и все биологически значимые соединения. Между тканевой жидкостью и кровью идет непрерывный обмен метаболитов и воды, имеющей в себе растворенные питательные вещества, газы, шлаки. Внутренняя среда организма является единой средой, обеспечивающей гуморальный транспорт, включая кровообращение и обмен между: кровью - тканевой жидкостью - тканью - тканевой жидкостью - лимфой - кровью. Дозированная регулярная мышечная деятельность приводит к серьезным изменениям биохимических и физиологических параметров крови. В этих условиях понижается объем свободно циркулирующей крови, растет количество ее форменных элементов, меняется состояние буферных и коллоидно-осмотических свойств крови, меняется активность систем свертывающей и противосвертывающей. В ходе выполнения мышечной работы часть плазмы уходит через стенки капилляров в межклеточное пространство мышц. За счет этого объем свободно циркулирующей крови может значимо понижаться. Развивающейся на фоне мышечной деятельности изменения в крови часто носят адаптивный характер и ведут к поддержанию жизнеспособности организма. Ключевые слова: кроветворение, костный мозг, физические нагрузки, спорт, мышечная активность. FUNCTIONAL PECULIARITIES OF THE BLOOD SYSTEM IN A REGULAR MUSCLE LOADS Grishan M.A. Russian state social university, Moscow, Russian Federation Annotation. Internal body fluids are lymph fluid and blood. Their parameters are closely related. The blood, washing the endocardium and vascular endothelium, supports their viability, it carries nutrients and oxygen to all cells and tissues. Hormones and all biologically significant compounds are transported through the vascular wall to the blood. Between the tissue fluid and blood is a continuous exchange of metabolites and water, which has in itself dissolved nutrients, gases, slags. The internal environment of the body is a single medium providing humoral transport, including blood circulation and exchange between: blood - tissue fluid - tissue - tissue fluid - lymph - blood. Dosed regular muscular activity leads to serious changes in the biochemical and physiological parameters of blood. Under these conditions, the volume of freely circulating blood decreases, the number of its formed elements increases, the state of the buffer and colloid-osmotic properties of the blood changes, the activity of the coagulation and anticoagulation systems changes. In the course of performing muscular work, part of the plasma goes through the walls of the capillaries into the extracellular space of the muscles. Due to this, the volume of free circulating blood can significantly decrease. Changes in the blood that develop against the background of muscular activity are often adaptive in nature and lead to the maintenance of vitality of the organism. Key words: hematopoiesis, bone marrow, exercise, sport, muscular activity.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК [1] Medvedev I.N., Maksimov V.I., Parakhnevich A.V., Zavalishina S.Y., Kutafina N.V. Rapid assessment of aggregation abilities and surface properties of platelets and red blood cells. International Journal of Pharma and Bio Sciences. - 2016. - Т.7, № 2. - P.793-797. [2] Медведев И.Н., Кумова Т.А. Ослабление агрегацион-ной способности тромбоцитов у больных артериальной гипертонией при метаболическом синдроме на REFERENCES [1] Medvedev I.N., Maksimov V.I., Parakhnevich A.V., Zavalishina S.Y., Kutafina N.V. Rapid assessment of aggregation abilities and surface properties of platelets and red blood cells. International Journal of Pharma and Bio Sciences. - 2016. - T.7, № 2. - P.793-797. [2] Medvedev I.N., Kumova T.A. Weakening of platelet aggregation capacity in patients with arterial hypertension in metabolic syndrome on the background of losartan//
фоне лозартана // Российский кардиологический журнал. - 2008.- Т.13. №5.- С.53-55.
[3] Завалишина С.Ю., Нагибина Е.В. Динамика микрореологических особенностей эритроцитов у детей 7-8 лет со сколиозом на фоне лечебной физической культуры и массажа // Технологии живых систем. - 2012.-Т.9. №4. - С. 29-34.
[4] Киперман Я.В., Завалишина С.Ю., Кутафина Н.В. Активность кровяных пластинок у молодых людей под действием умеренных регулярных физических нагрузок // Современные проблемы науки и образования. -2014. - №6. - С.1413.
[5] Медведев И.Н., Завалишина С.Ю., Кутафина Н.В. Физиология висцеральных систем // Успехи современного естествознания. - 2014. - №10. - С.87-88.
[6] Medvedev I.N., Zavalishina S.Yu. Navi attivita emostatico vitelli latte centrale elettrica // Italian Science Review. -2014.- №3(12). - p. 174-177.
[7] Медведев И.Н., Громнацкий Н.И. Возможности нор-модипина в коррекции реологических свойств тромбоцитов у больных артериальной гипертонией с метаболическим синдромом // Терапевтический архив. -2005. - Т.77, №6. - С.65-68.
[8] Медведев И.Н., Громнацкий Н.И., Волобуев И.В., Осипова В.М., Дементьев В.И., Стороженко М.В. Состояние тромбоцитарного гемостаза у больных артериальной гипертонией с метаболическим синдромом и его коррекция ловастатином // Клиническая медицина. - 2004. - Т.82, №10. - С.37-41.
[9] Амелина И.В., Медведев И.Н. Оценка зависимости уровня мутагенеза от активности ядрышкообразую-щих районов хромосом среди коренного населения Курской области // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2008.- Т.145. №1. - С. 74-78.
[10] Киперман Я.В., Завалишина С.Ю., Медведев И.Н. Физиологические аспекты тромбоцитарной активности у легкоатлетов первого зрелого возраста, регулярно тренировавшихся в юношеском возрасте // Современные проблемы науки и образования. - 2014. - №2. - С.486.
Изучение проявлений организмом человека в разных условиях существования имеет большое значение для постижения его биологической и социальной активности. Известно, что внутренняя среда организма представлена тканевой жидкостью, лимфой и кровью. Их состав достаточно постоянен и тесно связан [1].
Кровь, омывая эндокард и эндотелий сосудов, в полном объеме обеспечивает их жизнеспособность за счет транспорта питательных веществ и кислорода ко всем тканям. Сквозь сосудистую стенку в кровь поступают гормоны и многие биологически важные соединения [2].
Rossijskij kardiologicheskij zhumal. - 2008.- T.13, №5.-P.53-55.
[3] Zavalishina S.Yu., Nagibina E.V. Dynamics of microrhe-ological features of erythrocytes in children 7-8 years old with scoliosis on the background of therapeutic physical culture and massage // Tekhnologii zhivyh sistem. -2012.- T.9. №4. - P. 29-34.
[4] Kiperman Ya.V., Zavalishina S.Yu., Kutafina N.V. Activity of platelets in young people under the influence of moderate regular physical exertion // Sovremennye prob-lemy nauki i obrazovaniya. - 2014. - №6. - P.1413.
[5] Medvedev I.N., Zavalishina S.Yu., Kutafina N.V. Physiology of visceral systems // Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. - 2014. - №10. - P.87-88.
[6] Medvedev I.N., Zavalishina S.Yu. Navi attivita emostatico vitelli latte centrale elettrica // Italian Science Review. -2014.- №3(12). - p. 174-177.
[7] Medvedev I.N., Gromnatskii N.I. Normodipin in correction of platelet rheology in hypertensive patients with metabolic syndrome // Terapevticheskij arhiv.- 2005. -Vol.77. - №6. - P.65-68.
[8] Medvedev I.N., Gromnatskii N.I., Volobuev I.V., Osipova V.M., Dement'ev V.I., Storozhenko M.V. Thrombocytic hemostasis in hypertensive patients with metabolic syndrome and its correction with lovastatin // Klinicheskaya medicina. - 2004. - Vol.82. - №10. - P.37-41.
[9] Amelina I.V., Medvedev I.N. Assessment of the dependence of the level of mutagenesis on the activity of nucleus-forming regions of chromosomes among the indigenous population of the Kursk region // Byulleten' ehksperi-mental'noj biologii i mediciny. - 2008.- T.145. №1. - p. 74-78.
[10] Kiperman Ya.V., Zavalishina S.Yu., Medvedev I.N. Physiological aspects of platelet activity in athletes of the first mature age, regularly trained in adolescence // Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. - 2014. - №2. -P.486.
Между плазмой крови и жидкостью тканей идет постоянный обмен веществами и водой, несущей многие растворенные в ней соединения нужные или уже ненужные организму. Поэтому внутренняя среда организма является единой системой гуморального обеспечения, включая общее кровообращение и перемещение в цепи: кровь - тканевая жидкость - лимфа - кровь [3].
Ясно, что состав крови сильно зависит от ряда внутренних и внешних факторов, серьезное значение среди которых имеют мышечные нагрузки. Это вызвано тем, что мышечная деятельность всегда сопровождает процессы жизни человека на всех этапах его онтогенеза. В этой связи в работе поставлена цель: рассмотреть
основные изменения в крови на фоне активной мышечной деятельности.
Активная мышечная работа ведет к сильным изменениям биохимических и физиологических параметров крови. В этих условиях понижается ее объем и увеличивается в ней число форменных элементов, колеблется состояние буферных и коллоидно-осмотических ее параметров, растет активность свертывающей и противосвертывающей ее механизмов [4].
В ходе мышечной работы определенная часть плазмы уходит сквозь стенки капилляров в межклеточное пространство работающих мышц из сосудистого русла. За счет этого объем плазмы крови снижается. В этих условиях форменные элементы остаются в крови, что меняет их соотношение между объемом плазмы и клетками крови, вызывая рост гематокрита. Данное состояние называют рабочей гемоконцентрацией [3]. Так, если объем крови 5,5 л, то в ней 2,9 л - это плазма и 2,6 л - клетки крови. Это равняется гематокриту 47%. При мышечной работе из плазмы уходит около 500 мл воды. За счет этого объем крови понижается до 5л. Так как объем клеток крови не изменяется, то в этом случае ге-матокрит возрастает до 52%.
В покое молочная кислота идет в кровь в основном из эритроцитов и из стенок кишечника. В основном в теле утилизируют молочную кислоту из плазмы печень, сердце и мышцы. При этом в печени она идет на синтез гликогена, а в сердце и мышцах является субстратом процесса окисления для образования энергии [5].
При начале выполнения работы любой мощности идет усиление генерации молочной кислоты в мышцах. Это вызвано медленным нарастанием активности окислительных процессов в мышцах и некоторым недостатком в их снабжении кислородом. Это вызвано тем, что кислородтранспортные системы не быстро усиливают свою работу. Идя в кровь, молочная кислота меняет кислотно-щелочное равновесие, понижая рН. Так, чем больше количество молочной кислоты в плазме, тем ниже уровень ее рН. Количество генерируемой в мышцах в ходе работы молочной кислоты определяется тремя основными факторами: 1) мощностью работы; 2) длительностью работы; 3) объемом работающих мышц [2].
В ходе работы небольшой мощности примерно до 50-60% от максимального уровня аэробной работы после этапа врабатывания количество молочной кислоты в мышцах и плазме начинает понижаться и в ходе работы уровень молочной кислоты может мало отличаться от состояния покоя. Это понижение количества молочной кислоты в ходе работы говорит, что скорость ее образования в работающих мышечных клетках уменьшается, чем скорость ее метаболизма печенью, сердцем и мышцами [6].
В ходе тяжелой мышечной работы количество молочной кислоты в плазме сильно превышает количество покоя. Оно тем выше, чем больше мощность работы. Малая концентрация молочной кислоты отмечается в ходе работы, которая длиться не более 1-3 минут.
Большую роль в обеспечении деятельности мышц играют эритроциты. Они являются очень высокоспециализированными клетками, главная функция которых обеспечена наличием в них большого количества гемоглобина, реализующего перенос кислорода и транспорт углекислого газа. Скорость генерации эритроцитов в костном мозге весьма велика - 2-3 миллиона в секунду. Длительность их жизни в крови составляет 100-120 суток [7].
Увеличение количества эритроцитов в крови отмечается на фоне весьма тяжелой короткой работы: например, после бега на 100 м количество эритроцитов повышается почти на 20%. В ходе длительной работы (бег на 3000 м) растет только на 10% [5].
Истинный эритроцитоз - рост количества эритроцитов в плазме крови в ходе активации костно-мозго-вого кроветворения. Весьма типичным вариантом истинного эритроцитоза является рост уровня эритроцитов (и гемоглобина) у людей, живущих в горах.
В случае весьма продолжительной мышечной деятельности вместе с распадом эритроцитов развивается увеличение количества плазмы (за счет обратного тока жидкости из тканей в просвет сосудов). В ходе этого количество эритроцитов в крови понижается, формируется рабочая эритропения.
Активность внутрисосудистого гемолиза сильно зависит от выраженности травматизации эритроцитов ввиду механических колебаний тела (часто в случае бега по твердой поверхности) и по причине большой скорости кровотока в ходе мышечной работы. В случае деструкции эритроцитов в крови и в моче регистрируют гемоглобин и гематин. Это развивается в результате очень длительной активной мышечной деятельности (марафонский бег, очень длительный марш), но в любом случае гемолиз не выражен [8].
Число лейкоцитов в крови здоровых людей находится в весьма широких границах - от 4000 до 10000 в мм3. В ходе оценки количественных параметров лейкоцитов в крови значимы не только изменения их количества, но и перемены в лейкоцитарной формуле. На фоне мышечной работы происходит увеличение количества лейкоцитов в плазме крови, так называемый рабочий лейкоцитоз с уменьшением в их числе эозино-филов. В случае, если картина красной крови в ходе мышечной работы и после нее определяет динамику объема крови, то изменения в белой крови трудно объяснять лишь этим. Выраженность рабочего лейкоцитоза значимо больше, чем уровень рабочей
гемоконцентрации и меняется в процессе работы иначе, чем объем крови [9].
Количество лейкоцитов в плазме крови возрастает в ходе работы и связано с ее мощностью. К концу продолжительной работы количество лейкоцитов в крови может почти в три раза превышать количество в покое и составлять 30-40 тысяч в мм3. В некоторых границах степень лейкоцитоза связана с длительностью работы.
Тромбоциты играют основную роль в механизмах гемостаза. При этом они обладают рядом иммуноген-ных свойств. В ходе мышечной работы количество тромбоцитов в крови немного растет. Сразу после выполнения работы наступает этап быстрого снижения их уровня в крови, продолжающийся около 30-60 минут. Потом идет период быстрого нарастания уровня тромбоцитов и спустя 1-2 часа после выполнения работы их количество превышает уже предрабочую концентрацию. В ходе последующих ряда часов начальное количество тромбоцитов в крови постепенно восстанавливается.
В ходе мышечной деятельности активируются свертывающая и противосвертывающая системы. В ходе выполнения работы свертываемость крови часто растет, что сокращает длительность кровотечения, продолжительность свертывания крови и величину протромбинового времени. Несколько растет количество в плазме тромбопластина, что связано с повышением в крови антигемофильного фактора, требующегося для генерации тромбопластина. При мышечной работе также в крови растет не только количество тромбоцитов, но значительно увеличивается активность их адгезии, что усиливает свертываемость крови. Повышение концентрации белка фибриногена в плазме на фоне мышечной работы также сильно
активирует агрегацию тромбоцитов и основной массы эритроцитов [5, 10].
Вместе с повышением уровня активности свертывания в ходе мышечной работы увеличивается активность системы противосвертывания. Резко растет активность в крови фибринолиза, определяющая скорость лизиса сгустков, которые способны образовываться в просвете кровеносных сосудов. В этих условиях после 5 минут выраженной аэробной работы активность фибринолиза повышается в 7 раз, что вызвано появлением в плазме активаторов плазминогена. В условиях легкой работы фибринолитические свойства повышаются постепенно, порой в течение нескольких часов, что связано с мощностью проводимой работы. Ясно, что мышечная работа стимулирует более быстрое свертывание крови, что компенсировано ранним распадом фибрина в кровяных сгустках [10].
Антикоагуляционная активность плазмы активируется в ходе работы сильнее, чем ее коагуляционная функция, вызывая сохранение жидкого состояния крови и тормозя рост се вязкости [5].
Заключение. Посильная активная мышечная деятельность ведет к сильным изменениям биохимических и физиологических параметров крови. Несколько понижается объем крови, растет количество форменных элементов, колеблются свойства буферных систем крови, повышается активность механизмов свертывания и противосвертывания. В основе данных изменений лежит выход количества плазмы из сосудистого русла в ткани и, в первую очередь, в работающие мышцы. Развивающиеся в ходе мышечной активности изменения в плазме в основном являются адаптивными и поддерживают жизнедеятельность организма.
