CC BY
14
УДК 612.13-052:612.766.1
НЕКОТОРЫЕ ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ АДАПТАЦИОННЫХ РЕАКЦИЙ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ У ЛИЦ ЖЕНСКОГО ПОЛА ПРИ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ
Э. А. Городниченко1, Г. В. Короткова2, С. Н. Ревенко3
Смоленский гуманитарный университет 2Смоленский филиал МЭИ (ТУ) 3Смоленский областной физкультурный диспансер
Изучалась эффективность срочных приспособительных реакций системы кровообращения у лиц женского пола от 8 до 40 лет (1-я серия) и у девушек 18-22 лет (2-я серия) при локальных статических нагрузках. Исследовались резервные возможности системы кровообращения в зависимости от типа реакции ударного объёма крови.
Использование функциональных проб физического характера позволяет оценить морфофун-кциональную зрелость физиологических систем (1-7). Анализ литературы свидетельствует о недостаточном и нерегулярном изучении функциональных возможностей основных физиологических систем у лиц, находящихся на различных этапах индивидуального развития.
Целью настоящей работы являлось изучение возрастных особенностей функциональной зрелости сердечно-сосудистой системы у лиц женского пола.
Методика. Регистрация показателей ССС осуществлялась методами тетраполярной грудной реографии и реовазографии. В качестве регистрирующей аппаратуры использовали 12-ка-нальный электрокардиограф «Биозет-8000» и «Бозотрон-2» (производство Германии). Работоспособность определялась с помощью электро-тензодинамометра.
Результаты и их обсуждение. В 1 -й серии испытуемые удерживали до отказа силовое усилие, составляющее 30% от МПС. Во всех возрастных группах (8-9, 13-14, 18-20, 35-40 лет) выявлено 2 типа реакций центральной гемодинамики: 1-й тип с увеличением УО крови, 2-й с уменьшением УО. В 1-м типе адаптации увеличение УО на СН составило от 2,9 до 4,8%. У женщин 35-40 лет прирост УО на трёх отрезках работы составил 6,2%- 13,6-16,6% и был достоверным в конце работы. Достоверный прирост ЧСС во всех группах предопределил существенный прирост МОК (в 8-9 лет на 31, 5%, в 35-40 лет на 63,9%). Реак-
ция УО и МОК на СН у лиц 35-40 лет подчёркивает высокие резервные возможности ССС. Резкий прирост ДАД на 22,5-27,7% был отмечен у испытуемых на фоне существенного снижения УПСС на 11,3-27, 3%. ОМК в группах снизился на 2,8-6,3%. Наибольшую работоспособность показали лица 18-20 лет и 35-40 лет. Девочек 8-9 лет отличало более напряжённое функционирование центральной гемодинамики на единицу выполняемой работы. Феномен Линдгарда, отражающий несоответствие рабочих изменений гемодинамики метаболическим потребностям организма, в этом типе адаптации за 2 мин. отдыха составил в группах 9,9-15,7% и был значительно ниже, чем во 2-м типе адаптации. Это значит, что рабочие изменения параметров системы кровообращения в большей мере удовлетворяли метаболические запросы организма. Наибольшие темпы прироста большинства параметров сердечно - сосудистой системы приходились на первую треть работы (независимо от типа адаптации). В первом типе реакции УО высокая реактивность показателей гемодинамики имела место у женщин 35-40 лет. Восстановление всех показателей гемодинамики происходило в течение 3-х мин., недовостанов-ление силы мышц за это время составило от 10,9 до 13,1%, выносливости от 30,6 до 38,9%.
Во 2-ом типе реакции УО (67% случаев у девочек 8-9 лет; 60% случаев у подростков 13-14 лет; 50% случаев у девушек 18-20 лет; 33% случаев у женщин 35-40 лет) значительное снижение УО на 11,6-20,8% (более всего в 8-9 лет) сопровождалось достоверным увеличением
Э. А. Городниченко , Г. В. Короткова, С. Н. Ревенко
35
Таблица 1. Изменение показателей центральной гемодинамики у лиц 18-22 лет при различных типах реагирования УО на статические нагрузки (в % по отношению к данным покоя, принятым за 100%)
Возраст Тип реакции СН в % от МПС Показатели сердечно-сосудистой системы
УО ЧСС МОК АДср ДП Опсс
18 1 15 105,07 108,78 115,02 102,91 114,10 91,43
30 106,98 117,66 125,87 112,08 122,98 89,99
45 106,70 118,64 124,34 114,03 128,40 90,03
18 2 15 91,39 110,27 100,58 104,63 113,02 105,11
30 89,19 124,61 110,87 115,29 138,16 107,11
45 76,41 134,86 101,56 122,65 157,13 121,39
19 1 15 110,54 115,45 124,53 106,36 124,69 83,52
30 107,50 113,57 121,03 112,20 128,80 91,74
45 116,78 126,30 145,34 113,94 137,92 77,76
19 2 15 86,95 110,61 96,26 109,89 119,54 112,52
30 88,64 129,98 113,94 118,30 156,31 106,66
45 74,27 137,89 101,70 120,41 155,25 120,43
20 1 15 104,11 104,94 111,13 104,17 106,85 97,62
30 106,71 105,89 113,75 110,01 120,25 96,84
45 106,12 123,60 127,30 115,15 129,24 83,50
20 2 15 91,91 101,66 102,46 108,16 120,34 104,88
30 86,94 120,86 104,32 114,81 138,02 109,85
45 82,52 128,94 104,30 116,78 148,91 114,87
21 1 15 103,66 100,89 104,68 105,89 104,63 97,05
30 107,02 120,35 113,26 111,57 134,93 88,24
45 110,62 110,73 122,96 115,69 130,25 93,96
21 2 15 97,18 113,68 108,26 106,38 118,78 101,31
30 87,72 117,71 93,31 113,88 133,70 112,25
45 77,52 131,47 100,14 121,30 149,99 121,02
22 1 15 103,80 107,17 111,38 105,49 111,06 95,45
30 107,30 120,13 128,61 111,76 132,57 87,54
45 103,32 120,59 124,64 119,33 131,38 95,19
22 2 15 92,80 103,36 96,41 104,12 109,39 109,04
30 45 88,80 84,55 114,75 127,60 102,16 107,41 114,92 115,70 128,91 141,27 112,81 108,68
ЧСС, САД на 12,2-21,7% (недостоверным в 8-9 и 13-14 лет), ДАД на 23,1- 28,9%, СИ, МОК на фоне несущественного увеличения УПСС на 1,0-2,2%. Повышение МОК на 19,0-22,4% произошло исключительно за счёт прироста ЧСС. ДП во 2-ом типе адаптации во всех группах увеличивалось значительно больше, чем в 1-ом типе. Возможно это проявление компенсаторной реакции, отражающей усиление механической работы сердца на фоне снижения УО крови и незначительного повышения МОК, в то время как физическая работа до отказа требует значительной интенсификации метаболических процессов. Уменьшение ОМК в возрастных группах составило соответственно 8,3-8,9- 3,7-5,5%. Наименьший объём работы выполнили девочки 8-9 лет, наибольший - девушки 18-20 лет. У последних был наименьшим объём крови на
единицу работы (3.31-1,88-1,58-1,68 мл/кгс), отражая наименьшую степень напряжённости работы ССС. Судя по послерабочему приросту УО на 58,8% за первые 2 минуты восстановления (феномен Линдгарда), у девочек 8-9 лет наблюдалось наибольшее несоответствие уровня функционирования центральной гемодинамики метаболическим потребностям организма. Вместе с тем для них была характерна высокая реактивность показателей центральной и периферической гемодинамики.
Во 2-й серии исследований изучали резервные возможности ССС у девушек 18 - 22 лет. В качестве функциональной пробы использовали локальные СН нарастающей величины (15 - 30 и 45% от МПС) выполняемые через 5мин. интервалы отдыха до произвольного отказа. Независимо от возраста СН вызывали системную реакцию
центрального звена кровообращения (табл. 1) С ростом СН происходило усиление гемодинами-ческих ответов, особенно ЧСС и механической работы сердца при параллельном снижении УО (достоверное при СН = 45%). При СН = 15% рабочие изменения УО во всех возрастах мало отличались от цифр покоя, подчеркивая беспрепятственный центральный кровоток. Во всех группах наблюдалось падение конечно-диастолического и конечно-систолического объёмов (КДО и КСО), значительное в 22 года при СН=45%.
Периферическое сопротивление сосудов, по мере роста величины нагрузки, имело тенденцию к увеличению вследствие усиления прессор-ных воздействий со стороны сокращённых мышц. Лица 1-го типа реагирования УО отличались большими сдвигами МОК на СН и, как правило, меньшим подъемом АДср и ДП. Общей тенденцией являлось повышение преднагрузки за счет усиления венозного возврата крови. В большинстве случаев наблюдалось снижение постнагрузки, судя по динамике КСО, - увеличению которого способствует неуклонное снижение ОПСС в этом типе адаптации. Во 2-м типе адаптации характерен больший подъём АДср из-за повышения сосудистого сопротивления, затрудняющего работу сердца по выбросу крови (рост постнагрузки), что, в свою очередь, снижало УО. Недостоверный прирост МОК обеспечивался только за счет прироста ЧСС. При СН от 15 до 45% происходило увеличение механической работы сердца и косвенно потребление кислорода. Отмечалось снижение КДО и КСО, проявлялась тенденция к снижению насосной функции сердца судя по уменьшению фракции изгнания крови.
Адаптивные реакции 1-го типа являются более эффективными, так как рост МОК обеспечива-
ется не только приростом ЧСС, но и УО, что подчеркивает высокую сократительную способность сердца (4,5). Физиологическим механизмом этой адаптации является гетерометрический механизм, связанный с повышением КДО и увеличением сократимости сердца. Следует выделить девушек 18 лет отличавшихся наиболее интенсивным функционированием параметров центрального звена гемодинамики на единицу выполняемой работы, т.е. наименее адаптивных к выполнению СН. СН во всех возрастах не вызывали существенных изменений величины фракции изгнания крови, что подчеркивает оптимальность индивидуальных ответов в соответствии с резервными возможностями ССС. Обнаруженная послерабочая гиперфункция сердца вновь подтвердила несоответствие рабочих изменений УО метаболическим запросам организма. Усиление венозного возврата крови уже на 1-й мин. восстановления приводило, вероятно, в действие механизм Франка-Старлинга и снижение постнагрузки на фоне падения периферического сопротивления сосудов. После СН = 15% наибольший «долг по крови» на 2-й мин. были у лиц 21 года после высокого объема выполненной работы, после СН = 30 и 45% у девушек 20 и 19 лет и также на фоне высокой работоспособности.
Таким образом, использование физических нагрузок в качестве функциональных проб позволяет выявлять не только возрастные, но и индивидуальные резервные возможности сердечно-сосудистой системы. Одним из критериев морфофункциональной зрелости изучаемой системы может быть использован тип приспособительной реакции ударного объёма крови, отражающий, прежде всего, эффективность инотропной функции сердца.
ЛИТЕРАТУРА
1. Алферова Т. В. Возрастные особенности адаптации сердечно-сосудистой системы к локальной мышечной деятельности: Дис. ... д-ра. биол. наук. - Челябинск, 1990. - 336 С.
2. Белоцерковский З. Б. Эргометрические и кардиологические критерии физической работоспособности у спортсменов. - М.: Сов. спорт, 2005 - 312 С.
3. Грицук А. Д. Возрастные особенности адаптационных реакций сердечно-сосудистой системы у юношей 18-22 лет в условиях напряженной мышечной деятельности. Дис.. канд. биол. наук, - Ярославль, 2007. - 171 С.
4. Догадкина С. Б. Влияние статических нагрузок на сердечно-сосудистую систему детей младшего школьного возраста: Дис. ... канд. биол. наук, - М. 1988, - 191 С.
5. Макарова И.И., Шиховцов В.П. Показатели исходного вегетативного тонуса и центральной гемодинамики у подростков Суворовского военного училища в разные периоды адаптации к новым социально-бытовым условиям // Альманах «Новые исследования»: Материалы международной научной конференции «Физиология развития человека». - М.: Вердана, 2004. - № 1-2. С. 258.
6. Тупицын И.О. Возрастная динамика и адаптивные изменения сердечно-сосудистой системы школьников. - М.: Педагогика, 1985. - 87 С.
7. Тупицын И.О., Безобразова В.Н., Догадкина С. Б., Кмить Г.В., Королева О.Е., Рублева Л.В., Андреева И.Г., Федорова М.З. Индивидуальные особенности развития системы кровообращения школьников.- Москва, 1995. - 64 С.
