CC BY
52
Интегративная физиология
УДК 796.41+611.1
ОСОБЕННОСТИ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ЖЕНЩИН, ВЕДУЩИХ АКТИВНЫЙ ОБРАЗ ЖИЗНИ
М.В. Королева, В.В. Королева* А.П. Исаев, А.В. Ненашева ЮУрГУ, *ОКТГВВ, г. Челябинск
Проведено исследование и оценка состояния мозговой гемодинамики, функционирования 9 артериальных бассейнов методом транскраниальной допплерографии у 72 женщин, занимающихся фитнесом. Полученные результаты указывают на преобладание в обеспечении метаболических потребностей мозга тренированных женщин избыточных и оптимальных типов мозговой гемодинамики.
Ключевые слова: допплерография, фитнес, гемодинамика, кровоток.
Эффективность спортивной деятельности в значительной мере определяется оптимальной работой сосудистой системы головного мозга. Проблема циркуляторного обеспечения транспорта кислорода является фундаментальной для современной спортивной медицины и физиологии.
Физическая активность способствует увеличению показателей линейной скорости кровотока в артериях на фоне повышения периферического сосудистого сопротивления в них [2].
Мозговой кровоток исследовался с использованием транскраниальных допплеровских приборов «Smart-lite» фирмы «Rimed» (Израиль) и «Companion» фирмы «Viasis» (США). Обследовано 87 клиентов фитнес-центров женского пола в возрасте 18-32 лет в ходе тренировочного процесса длительностью от 1,5 до 10 лет. Контрольную группу составили 15 практически здоровых женщин того же возраста. Женщины были распределены на группы по уровню физической нагрузки: I группа - фитнес-тренеры (16 человек); II основная группа - клиенты фитнес-групп (56 человек); III группа - группа контроля (15 человек). Женщины не имели признаков патологии со стороны нервной и сердечно-сосудистой систем.
Результаты допплерографии средних мозговых артерий представлены в табл. 1. Комментируя полученные данные, необходимо отметить, что основные параметры кровотока в артериях, снабжающих 2/3 полушарий головного мозга, достоверно отличались (р < 0,005) от показателей нормы, приведенных в монографии [1], во всех группах исследования, в том числе и группе контроля. В современных монографиях [1, 3,4] нормативные данные представлены без учета половых различий и не по всем сосудистым зонам.
При анализе показателей гемодинамики в средних мозговых артериях в группе тренеров выявлено соответствие норме по левой средней моз-
говой артерии - систолической, диастолической скоростей и индекса резистивности. Показатель средней скорости был на 17 % выше нормы, а показатель пульсативности - на 27 % ниже нормы. В основной группе от нормы не выявлено отличий только по индексу резистивности. Показатели сис* толической скорости (справа-слева) были выше на 9-5 %, диастолической скорости - на 13-9 %, средней скорости за сердечный цикл - на 21-19 %, показатели пульсативности превышали норму на 31-27 %. В группе контроля отмечена противоположная тенденция - показатели систолической скорости кровотока были ниже нормы (справа-слева) на 27-21 %, диастолической скорости - на 21 % ниже слева, средней скорости - на 8-18 %, индекс резистивности - на 5-2 %, индекс пульсативности на 27 % ниже нормы в правой артерии. Распределение скоростей и признаки межполушарной асимметрии в группах наблюдения представлены на рис. 1.
Графическое представление скоростных параметров позволяет убедиться в отсутствии межполушарной асимметрии кровотока по средним мозговым артериям в группах физически активных женщин и наличии асимметричного кровотока в полушариях у нетренированных лиц. Таким образом, анализ показателей кровотока по средним мозговым артериям выявил наличие избыточности скоростных параметров и оптимальности параметров ускорения в группе тренеров и основной группе и редуцированных параметров в группе контроля при наличии асимметрии кровотока в полушариях головного мозга. Средняя мозговая артерия принимает участие в обеспечении метаболических потребностей основных анализаторных систем коры головного мозга - двигательной, проприо-цептивной, слуховой и вестибулярной. Проведение корреляционного анализа между показателями кровотока по СМА и силой когерентных связей ЭЭГ по областям коры показало наличие прямых
Таблица 1
Параметры скорости и ускорения кровотока по средним мозговым артериям (СМА)
Группа Справа- Скорость Скорость Скорость Индекс Индекс
слева систолическая, диастолическая, средняя, резистивности, пульсативности,
см/с, см/с, см/с, Mean ± sd Mean ± sd
Mean ± sd Mean ± sd Mean ± sd Min-max Min-max
Min-max Min-max Min-max
Правый 103,9 ± 19,0 45,0 ± 7,9 66,4 ± 9,8 0,56 ± 0,06 0,87 ±0,17
73,00-159,00 32,00-60,00 51,00-83,00 0,43-0,66 0,56-1,23
ЕС 2 Левый 103,0 ± 18,0 47,0 ± 8,2 66,7 ± 10,3 0,54 ± 0,05 0,84 ±0,13
66,00-145,00 30,00-60,00 42,00-83,00 0,42-0,61 0,57-1,05
3 Правый 110,75 ± 13,25* 56,75 ± 11,38* 81,75 ± 13,88* 0,48 ± 0,03* 0,54 ± 0,04*
Съ <D 85,00-129,00 34,00-68,00 54,00-97,00 0,42-0,54 0,47-0,62
D O-t Левый 104,00 ± 10,00 50,75 ± 2,88 77,25 ±6,63* 0,51 ±0,01 0,69 ± 0,04*
Н 84,00-111,00 45,00-54,00 64,00-83,00 0,48-0,53 0,61-0,73
Правый 112,42 ± 14,85* 51,82 + 8,17 79,73 ±8,61* 0,54 ± 0,05 0,66 ±0,18*
аз 86,00-18,72 39,00-10,07 63,00-12,02 0,45-0,68 0,33-1,04
X Левый 108,83 ± 15,00* 51,09 ±9,54 78,91 ± 10,08* 0,53 ± 0,05 0,73 ± 0,05*
О 79,00-18,42 32,00-72,00 55,00-106,00 0,42-0,67 0,59-0,83
Л с- Правый 81,208 ±26,44* 47,78 ± 13,53 61,56 ± 13,95 0,53 ± 0,04 0,68 ±0,11*
о о. 0,87-151,00 28,00-79,00 42,00-108,00 0,42-0,68 0,47-0,89
Ё Левый 85,56 ± 14,94* 39,67 ± 8,59* 56,56 ± 12,27* 0,53 ± 0,06 0,84 ±0,16
63,00-13,00 23,00-52,00 27,00-88,00 0,36-0,66 0,56-1,28
‘р < 0,05.
в тренеры
■ основная
□ контроль
Рис. 1. Скоростные показатели СМА в группах наблюдения
корреляций с ранговым критерием И = 0,59 при р < 0,05.
Передняя мозговая артерия (ПМА) снабжает кровью передние отделы головного мозга: медиальные поверхности лобной и теменной долей, базальную поверхность лобной доли, верхние отделы передней и задней центральных извилин, подкорковые ядра, большую часть мозолистого тела. ПМА принимает участие в метаболическом обеспечении высших психических функций человека, программировании и контроле деятельности. Как следует из табл. 2, показатели кровотока по передним мозговым артериям отличались от нормы в разной степени во всех группах.
В группе тренеров систолическая скорость кровотока была выше нормы на 25 % справа, диастолическая скорость превышала норму на 5-8 %, средняя за сердечный цикл скорость кровотока была выше на 20-6 %, а показатели ускорения -
выше нормы на 6 % справа и ниже нормы на 10 % слева индекс резистивности и на 7-23 % ниже нормы индекс пульсативности. В основной группе справа систолическая и диастолическая скорости кровотока не отличались от нормы, слева систолическая скорость на 10 % была выше нормы, справа -на 5 % ниже нормы. При этом средняя за сердечный цикл скорость кровотока составила превышение с обеих сторон на 11-8 %. Показатели ускорения кровотока незначительно, на 3-5 %, были выше нормы. В группе контроля все скоростные показатели были ниже нормы справа на 15-14-21 % и слева - на 7-12-23 %. Показатели ускорения были несколько выше нормы, особенно слева. Таким образом, мозговой кровоток в бассейнах передних мозговых артерий по показателям средней скорости кровотока был избыточным в группе тренеров и основной группе и редуцированным - в группе контроля. По показателям систолической,
Интегративная физиология
Таблица 2
Параметры скорости и ускорения кровотока по передним мозговым артериям (ПМА)
Группа Справа- Скорость Скорость Скорость Индекс Индекс
слева систолическая, диастолическая, средняя, резистивности, пульсатив-
см/с, см/с, см/с, Mean ± sd ности,
Mean ± sd Mean ± sd Mean ± sd Min-max Mean ± sd
Min-max Min-max Min-max Min-max
Правый 83,9 ± 10,3 40,7 ± 6,4 56,80 ±7,10 0,52 ± 0,03 0,76 ± 0,07
S 63,80-94,90 31,30-49,30 45,70-67,60 0,48-0,56 0,67-0,85
о X Левый 77,3 ± 11,4 38,20 ± 6,90 53,50 ±7,80 0,51 ±0,04 0,74 ±0,10
55,00-89,00 24,70-48,20 38,30-64,60 0,45-0,55 0,62-0,94
Правый 104,75 ± 17,25* 42,75 ±8,13 67,00 ± 16,00* 0,55 ± 0,02 0,71 ±0,07
а к 83,00-138,00 34,00-59,00 54,00-99,00 0,52-0,58 0,58-0,80
о о. Левый 77,50 ± 14,00 43,00 ± 4,50 56,75 ± 8,75 0,46 ± 0,13 0,60 ± 0,20
Н 59,00-99,00 34,00-50,00 41,00-72,00 0,32-0,59 0,39-0,84
Правый 84,42 ± 15,18 39,73 ± 8,12 59,91 ± 9,92 0,54 ± 0,05 0,76 ± 0,12
Я я 43,00-109,00 16,00-51,00 28,00-73,00 0,45-0,62 0,59-0,93
Я Левый 85,92 ± 12,76* 36,36 ± 7,90 57,27 ± 11,06 0,53 ± 0,07 0,78 ± 0,09
О 52,00-109,00 15,00-54,00 25,00-73,00 0,37-0,62 0,56-0,90
-а Правый 72,56 ± 13,51* 35,00 ± 9,33* 46,29 ± 8,32* 0,53 ± 0,10 0,76 ±0,11
О &■ 50,00-102,00 23,00-69,00 31,00-70,00 0,26-0,71 0,52-0,92
я Левый 72,78 ± 15,93* 34,44 ± 10,84* 43,00 ± 9,50* 0,52 ± 0,08 0,84 + 0,11*
46,00-104,00 18,00-57,00 24,00-64,00 0,42-0,65 0,59-1,00
В тренеры
■ основная
□ контроль
Рис. 2. Скоростные показатели ПМА в группах наблюдения
диастолическои скоростей и индексам ускорения кровоток был оптимальным в основной группе. На рис. 2 представлены групповые и межполушарные различия скоростных параметров по ПМА. Межполушарные различия отмечаются в группе тренеров и группе контроля.
Задняя мозговая артерия (ЗМА) васкуляризует кору и подкорковое белое вещество затылочной доли, заднего отдела теменной доли, нижней и задней частей височной доли, отдает глубокие ветви к зрительному бугру и гипоталамусу. Параметры скоростей и ускорений по ЗМА представлены в табл. 3. Как видно из табл. 3, показатели кровотока групп обследования и контроля по некоторым параметрам достоверно отличались от показателей нормы (*р < 0,05).
В группе тренеров отмечалось снижение всех типов скорости кровотока в правом полушарии на 18-3-12 % при нормальном индексе резистивно-сти и снижении индекса пульсативности на 16 %. В левом полушарии была отмечена противопо-
ложная тенденция с повышением скоростей на 5-20-10 % соответственно при снижении индекса пульсативности на 8 %. Асимметричная реакция кровотока в полушариях может свидетельствовать о повышении функционирования структур левого доминантного полушария в процессах аудиовизуальной стимуляции во время занятий фитнесом. В основной группе отмечалось незначительное снижение скоростных параметров, также более выраженное в правом полушарии при значительном снижении ускорения по индексу пульсативности на 29-18 %. В контрольной группе было отмечено снижение всех скоростных показателей в правом и левом полушариях при нормальных индексах ускорения. Средняя скорость кровотока по ЗМА за сердечный цикл была снижена на 22-12 % от нормы. Различия показателей кровотока в группах и межполушарные отличия представлены на рис. 3.
Межполушарные различия выявлены во всех группах физически активных лиц с преобладанием интенсивности кровотока в левом полушарии.
Таблица 3
Параметры скорости и ускорения кровотока по задним мозговым артериям (ЗМА)
Группа Справа- слева Скорость систолическая, см/с, Mean ± sd Min-max Скорость диастолическая, см/с, Mean±sd Min-max Скорость средняя, см/с, Mean ± sd Min-max Индекс резистивности, Mean ± sd Min-max Индекс пульсативности, Mean ± sd Min-max
Норма Правый 65,00 ± 10,00 48,00-87,00 30,00 ±5,70 23,00-42,0 44,0 ± 8,00 33,0-62,00 0,53 ± 0,05 0,45-0,64 0,79 ± 0,12 0,59-1,03
Левый 60,60 ± 12,00 44,00-85,00 29,0 ± 6,20 18,50-43,00 41,20 ±7,50 31,00-60,40 0,52 ± 0,06 0,42-0,67 0,71 ±0,16 0,54-1,24
Тренеры Правый 55,75 ± 9,63* 48,00-75,00 29,00 ±3,50 25,00-36,00 39,75 ± 7,63* 29,00-55,00 0,53 ± 0,03 0,48-0,57 0,68 ± 0,08 0,54-0,82
Левый 63,00 ± 7,50 52,00-75,00 35,50 ± 2,50* 32,00-38,00 45,00 ±4,50* 40,00-54,00 0,51 ±0,01 0,48-0,54 0,66 ± 0,08 0,52-0,76
Основная Правый 54,33 ±7,17* 41,00-70,00 27,27 ± 5,57 18,00-36,00 40,27 ± 6,84 28,00-52,00 0,54 ± 0,04 0,45-0,66 0,61 ±0,17 0,51-0,80
Левый 58,50 ± 11,25 39,00-80,00 30,00 ± 8,55 18,00-45,00 42,36 ± 11,97 23,00-62,00 0,51 ±0,05 0,42-0,62 0,60 ±0,21 0,51-0,92
Контроль Правый 55,22 ± 5,36* 46,00-64,00 25,33 ± 4,37* 19,00-34,00 36,44 ±3,16* 30,00-43,00 0,53 ± 0,06 0,43-0,63 0,73 ± 0,12 0,57-1,05
Левый 56,33 ± 6,59 45,00-70,00 26,22 ±4,91* 19,00-39,00 37,56 ± 4,05* 30,00-48,00 0,53 ± 0,06 0,42-0,67 0,79 ± 0,08 0,59-1,04
70-,
...... г™———"-' .... ....- -.- -.|.-..... . —
ССКпр ССКлев ДСКпр ДСКлев СрСКлр СрСКлев Рис. 3. Скоростные показатели ЗМА в группах наблюдения
ЕЗ тренеры Я основная
□ контроль
Позвоночные артерии представляют собой зону кровоснабжения продолговатого мозга и мозжечка и осуществляют метаболическое обеспечение дыхательного, сосудодвигательного центров ствола головного мозга и функциональной системы координации двигательных актов. В табл. 4 представлены линейные показатели кровотока в позвоночных артериях.
Из табл. 4 видно, что достоверные отличия от нормы гемодинамических параметров средней скорости и пульсативности выявлены в группах физически активных лиц - тренеров и клиентов фитнес-клубов. Оптимальные уровни систолической и диастолической скоростей кровотока по позвоночным артериям во всех группах являются отражением постоянства мозгового кровотока на уровне ствола, где находятся жизненно важные центры. На рис. 4 отмечены межгрупповые и межполушарные различия функционирования позвоночных артерий.
Межполушарные различия в функционировании позвоночных артерий во всех группах обусловлены анатомической асимметрией калибра сосуда справа и слева. При отсутствии статистической достоверности отмечается относительное снижение всех параметров кровотока в группе контроля.
Основная артерия непарная и формируется от слияния правой и левой позвоночных артерий. Она принимает участие в кровоснабжении ствола мозга и мозжечка, является основой задней циркуляции, обеспечивая 1/3 мозгового кровообращения. В табл. 5 представлены параметры кровотока по основной артерии в группах и их сравнение с нормативными показателями (*р < 0,05). Во всех группах параметры кровотока по основной артерии отличалась от нормы. Систолическая скорость кровотока в группах физически активных лиц была повышена на 7-18 %, диастолическая скорость кровотока
Интегративная физиология
Таблица 4
Параметры скорости и ускорения кровотока по позвоночным артериям (ПА)
Группа Справа- слева Скорость систолическая, см/с, Mean ± sd Min-max Скорость диастолическая, см/с, Mean ± sd Min-max Скорость средняя, см/с, Mean ± sd Min-max Индекс резистивности, Mean ± sd Min-max Индекс пульсативности, Mean ± sd Min-max
Норма Правый 59,60 ± 7,80 28,5-67,00 29,1 ±2,1 6,6-16,8 36,20 ± 3,50 11,7-25,00 0,52 ± 0,04 0,47-0,58 0,81 ±0,10 0,66-0,96
Левый 56,40 ±9,10 27,4-65,00 27,5 ± 3,80 6,00-21,70 34,5 ± 4,50 11,0-32,0 0,52 ± 0,04 0,47-0,58 0,83 ± 0,10 0,66-0,96
Тренеры Правый 55,75 ± 9,63 48,00-75,00 29,00 ± 3,50 25,00-36,00 39,75 ± 7,63* 29,00-55,00 0,53 ± 0,03 0,48-0,57 0,68 ± 0,08* 0,54-0,82
Левый 63,00 ±7,50 52,00-75,00 35,50 ±2,50 32,00-38,00 45,00 ±4,50* 40,00-54,00 0,51 ±0,01 0,48-0,54 0,66 ± 0,08* 0,52-0,76
Основная Правый 54,33 ±7,17 41,00-70,00 27,27 ± 5,57 18,00-36,00 40,27 ± 6,84* 28,00-52,00 0,54 ± 0,04 0,45-0,66 0,61 ±0,17* 0,01-0,80
Левый 58,50 ± 11,25 39,00-80,00 30,00 ± 8,55 18,00-45,00 42,36 ± 11,97* 23,00-62,00 0,51 ±0,05 0,42-0,62 0,60 ±0,21* 0,01-0,92
Контроль Правый 55,22 ± 5,36 46,00-64,00 25,33 ± 4,37 19,00-34,00 36,44 ±3,16 30,00-43,00 0,55 ± 0,06 0,43-0,63 0,79 ± 0,08 0,59-1,04
Левый 56,33 ± 6,59 45,00-70,00 26,22 ±4,9 Г 19,00-39,00 37,56 ± 4,05 30,00-48,00 0,53 ± 0,6 0,42-0,67 0,79 ± 0,08 0,59-1,04
■тренеры В основная
□ контроль
Рис. 4. Скоростные показатели ЗМА в группах наблюдения Параметры скорости и ускорения кровотока по основной артерии (ОА)
Таблица 5
Группа Скорость систолическая, см/с, Mean ± sd Min-max Скорость диастолическая, см/с, Mean ± sd Min-max Скорость средняя, см/с, Mean ± sd Min-max Индекс резистивности, Mean ± sd Min-max Индекс пульсативности, Mean ± sd Min-max
Норма (Лелюк, 2004) 61,00±14,00 46,00-86,00 28,30+8,10 19,00-44,00 40,90± 10,50 28,00-60,00 0,54±0,04 0,47-0,58 0,81±0,10 0,66-0,96
Тренеры 65,75±8,75 55,00-77,00 41,25±6,88* 32,00-55,00 49,25±6,25* 41,00-57,00 0,47±0,02 0,45-0,51 0,69±0,10* 0,60-0,89
Основная 72,58±7,42* 59,00-87,00 43,00±10,00* 30,00-83,00 52,60±6,72* 45,00-71,00 0,50±0,05 0,38-0,58 0,62±0,05* 0,52-0,68
Контроль 64,56±10,17 48,00-79,00 36,33±8,15* 25,00-59,00 42,33±6,36 32,00-55,00 0,49±0,04 0,38-0,60 0,72±0,09* 0,60-0,86
Систолическая Диастолическая Средняя
Рис. 5. Скоростные показатели ОА в группах наблюдения
Ш норма
■ тренеры
□ основная
□ контроль
выше нормы на 46-53-28 % во всех группах, средняя скорость за сердечный цикл превышала норму в группах тренеров и клиентов клубов на 25-30 %. Показатели резистивности были ниже нормы на 8-15 % и пульсативности на 17-30 % в активных группах и все показатели ускорения - на 10 % в группе контроля.
На рис. 5 представлены межгрупповые различия в сравнении с нормой гемодинамических параметров по основной артерии.
В нашем исследовании показатель средней за сердечный цикл скорости кровотока по основной артерии совпал с ранее опубликованными научными данными [1, 4]. Показатели систолической и диастолической скоростей оказались выше. Полученные нами низкие показатели ускорения отражают общую тенденцию избыточности кровотока по основной артерии во всех группах наблюдения.
Выводы
1. Показатели мозгового кровотока у лиц, ведущих активный образ жизни, отличаются от группы контроля и литературной нормы.
2. Занятия фитнесом приводят к повышению скоростных параметров мозгового кровотока и снижению параметров ускорения в бассейнах средних мозговых и основной артерии.
3. Полученные данные позволяют констатировать избыточный мозговой кровоток в группе тренеров и оптимальный - в группе клиентов фитнес-клубов.
Литература
1. Лелюк, В.Г. Церебральное кровообращение и артериальное давление / В.Г. Лелюк, С.Э. Лелюк. — М.: Реальное время, 2004. - 304 с.
2. Реакция мозгового кровообращения на легкую физическую нагрузку / В.П. Куликов, Н.Л. Доронина // Физиология человека. —1999. — Т. 25, №6.- С. 71-75.
3. Транскраниальная допплерография в нейрохирургии / Б.В. Гайдар, Б.В. Семенютин, В.Е. Парфенов, Д.В. Свистов. — СПб.: Элби, 2008. — 281 с.
4. Ультразвуковая диагностика сосудистых заболеваний: руководство для врачей / под ред. В.П. Куликова. - М.: ООО Фирма «СТРОМ», 2007. -512 с.
Поступила в редакцию 9 января 2009 г.
