CC BY
58
ФИЗИОЛОГИЯ
УДК 796.01:612;797.1 DOI 10.14526/2070-4798-2018-13-4-170-176
Центральная и периферическая гемодинамика в диагностике предпатологии и патологии у пловцов
Фероян Э.В.
Грузинский государственный учебный университет физического воспитания и спорта
Грузия, г. Тбилиси ORCID: 0000-0003-4177-7206, [email protected]
Аннотация: В связи со значительным увеличением объёма и интенсивности тренировочных и соревновательных нагрузок резко возросли требования к аппарату кровообращения спортсменов, непосредственно обеспечивающему их высокую работоспособность и являющемуся важнейшим лимитирующим фактором в системе транспорта кислорода. Материалы. Комплексное изучение основных гемодинамических параметров на центральных и периферических уровнях. Методы исследования. Анализ и обобщение научной литературы, методы допплерографии, тетраполярной грудной реографии, реогепатографии, реоэнцефалографии и периферической реовазографии, методы математической статистики. Результаты. Согласно полученным данным, существенный фактор в патогенезе хронического перенапряжения миокарда у спортсменов - циркуляторные расстройства, что обязательно необходимо учитывать при построении лечебно-профилактических схем воздействия. В связи с этим в рекомендуемый комплекс лечения спортсменов с дистрофией миокарда наряду с общепринятыми средствами реабилитации целесообразно дополнительно включать гепатопротекторы, а также препараты, воздействующие непосредственно на сосудистую систему. Интенсивная мышечная работа вызывает выраженное снижение тока крови через печень, что, в свою очередь, может стать причиной гипоксии печёночных клеток. Повреждённые гепатоциты гораздо более чувствительны к гипоксии, чем нормальные. Снижение печеночного кровотока при физической нагрузке, если уже есть изменения печёночной паренхимы, может привести к тяжелым некротическим поражениям ткани печени. Поэтому так важен тщательный контроль за состоянием печени на всех этапах годичного цикла подготовки спортсменов и необходима ранняя диагностика её изменения. Заключение. Комплексное изучение аппарата кровообращения при различных патологических состояниях, характерных для спортивно-медицинской практики, требует дальнейшего накопления фактического материала и детального исследования. Основная цель всех научно-исследовательских работ, проводимых в этом направлении, - ранняя диагностика, своевременное и целенаправленное лечение и эффективная профилактика патологии в спорте.
Ключевые слова: плавание, физическая работоспособность, аппарат кровообращения.
Для цитирования: Фероян Э.В. Центральная и периферическая гемодинамика в диагностике предпатологии и патологии у пловцов. Педагогико-психологические и медико-биологические проблемы физической культуры и спорта. 2018; 13(4):170-176 DOI 10.14526/2070-4798-2018-13-4170-176
Central and peripheral hemodynamics in pre-pathologic and pathologic
diagnostics among swimmers
Eduard V. Feroyan
Georgian State Teaching University of Physical Education and Sport,
Georgia, Tbilisi ORCID: 0000-0003-4177-7206, [email protected]
Abstract: In terms of the volume and intensity increase of the training and competitive loads the demands claimed on athletes' blood circulation apparatus also increased. Blood circulation apparatus provides athletes' high working capacity and is the most important limiting factor in the system of oxygen transfer. Materials. The main hemodynamic parameters complex study at central and peripheral levels. Methods. Information sources analysis and summarizing, Doppler sonography, tetrapolar chest
rheography methods, rheohepatography, rheoencephalography and peripheral rheovasography, methods of mathematical statistics. Results. According to the received results, an important factor in pathogenesis of chronic overtension of athletes' myocardium is circulatory injuries. It should be taken into consideration
during medioprophylactic scheme of influence organization. As a result, it is reasonable to include into the recommended complex of therapy among the athletes with myocardosis hepatoprotectors, the preparations, which influence directly vascular system together with generally adopted means of rehabilitation. Intensive muscular activity causes direct bloodstream decrease through liver. It can become the reason for hepatic cells hypoxia. Damaged hepatic cells are more susceptible to hypoxia, than normal ones. Blood flow decrease in liver during the physical load can lead to severe necrotic tissues injury in liver, if there are some changes in liver parenchima. That is why it is important to control the state of liver at all stages of yearly cycle of training among athletes. Its early diagnostics is also necessary. Conclusion. A complex change of blood circulation apparatus in case of different pathological states, typical of sports-medical practice, demands practical material accumulation and activity-based research. The main aim of all scientific-research works, held in this direction is the following: early diagnostics, timely and purposeful therapy and pathology in sport effective prevention.
Keywords: swimming, physical working capacity, blood circulation apparatus.
For citation: Eduard V. Feroyan. Central and peripheral hemodynamics in pre-pathologic and pathologic diagnostics among swimmers. The Russian Journal of Physical Education and Sport. 2018; 13 (4): 170176. DOI 10.14526/2070-4798-2018-13-4-170-176
Введение
Понятие здоровья высококвалифицированных спортсменов определяется не только нормальным и патологическим состоянием органов и систем организма, но и возможностью устойчиво адаптироваться к интенсивным и продолжительным физическим нагрузкам без возникновения патологических состояний [9,11,12]. Состояние здоровья и функциональное состояние организма спортсменов оцениваются на основе комплекса методов, направленных на решение, с одной стороны, клинико-диагностических задач для выявления предпатологических и патологических состояний, с другой - для оценки функционального состояния и физиологического обеспечения работоспособности спортсменов [8,9,10,11,12].
В связи со значительным увеличением объёма и интенсивности тренировочных и соревновательных нагрузок резко возросли требования к аппарату кровообращения спортсменов, непосредственно обеспечивающему их высокую работоспособность и являющемуся важнейшим лимитирующим фактором в системе транспорта кислорода.
В спортивно-медицинской литературе есть значительное количество исследований о гемодинамике отдельных сосудистых бассейнов при интенсивной мышечной деятельности [1,2,7,9,12]. Однако такой подход не позволяет комплексно оценить функциональное состояние сердечно-сосудистой системы в целом и в полной мере представить картину взаимоотношений центрального и периферического звеньев аппарата кровообращения.
Целью исследования явилось комплексное изучение основных гемодинамических параметров на центральных и периферических уровнях.
В качестве периферических сосудистых областей исследовалось кровообращение мозга, печени и работающих конечностей.
Изучение этих вопросов приобретает особую практическую значимость. Исследование функционирования центральной и периферической гемодинамики, а также взаимосвязи между ними позволяет решать вопросы оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы и ранней диагностики предпатологических и патологических изменений. Это, в свою очередь, способствует целенаправленной профилактике отклонений в состоянии здоровья, а также назначению эффективных восстановительных и лечебных мероприятий.
Материалы и методы
В исследовании принимали участие 28 высококвалифицированных пловцов в возрасте 16-27
ФИЗИОЛОГИЯ
Комплексное исследование аппарата кровообращения проводилось в состоянии относительного мышечного покоя, лёжа, и на 10-й минуте восстановления после тестирующих
нагрузок. В качестве нагрузки использовалась работа на велоэргометре ступенчато возрастающей мощности «до отказа» (предельная нагрузка).
Центральная гемодинамика изучалась методом тетраполярной грудной реографии с определением основных её показателей: ударного объёма крови (УО), минутного объёма кровообращения (МОК), ударного индекса (УИ), сердечного индекса (СИ), объёмной скорости выброса крови (ОСВ), ЧСС [7,8].
Регистрация параметров регионарного печёночного и внутримозгового кровообращения, а также гемодинамика периферических сосудистых областей (голени) осуществлялись с помощью методов реогепатографии, реоэнцефалографии и периферической реовазографии [3,4,5,6,7]. Анализ реограмм включал качественную и количественную характеристики кривой, а также вычисление амплитудных и временных показателей:
• реографического систолического индекса (РСИ), отражающего интенсивность пульсового кровенаполнения исследуемой области;
• амплитуды пульсовой волны (Аs), характеризующей величину кровенаполнения исследуемой сосудистой зоны;
• диастоло-систолического индекса (ДСИ), отражающего соотношение притока и оттока крови;
• периода максимального подъёма реографической волны (а), характеризующего способность артерий крупного и среднего калибра к растяжению;
• реографического коэффициента (РК), отражающего состояние тонуса и эластичности артерий.
Результаты и обсуждение
На основе врачебного обследования и оценки комплекса показателей центральной и периферической гемодинамики определены основные синдромы, объединяющие различные симптоматические проявления адаптации организма пловцов, а также нарушения процессов восстановления.
В первую группу (53,6%) вошли пловцы, не предъявляющие никаких жалоб, с нормальными показателями пульса и АД. Все параметры центрального и периферического кровообращения, а также данные ЭКГ находились в пределах физиологической нормы и соответствовали величинам, зарегистрированным у здоровых высококвалифицированных спортсменов с оптимальным и наиболее экономичным вариантом гемодинамического обеспечения жизнедеятельности организма: УО - 132,0±4,8 мл, МОК - 7,1±0,9 л.мин-1, УИ - 70,1±1,5 мл.м2, СИ - 4,3±0,03 л.мин-1.м2, ОСВ -432±45,5 мл.с, ЧСС - 52,8±1,3 уд.мин-1.
Реакция на тестирующую нагрузку со стороны центральной гемодинамики, а также всех исследуемых сосудистых областей (мозга, печени, работающих конечностей) была адекватной при наличии высокой физической работоспособности.
Таким спортсменам после тренировочных нагрузок с целью оптимизации восстановительных процессов и профилактики переутомления целесообразно использовать комплекс физических средств восстановления общего и локального воздействия. При этом выбор и дозировка восстановительных мероприятий определяются характером нагрузки конкретного тренировочного микроцикла.
Таблица 1 - Количественные показатели периферической гемодинамики в покое у здоровых
высококвалифицированных пловцов
Сосудистые области РСИ отн.ед. АБ, ом ДСИ, отн.ед. а, с РК (а/Т х 100), %
Мозг 1,1±0,1 0,2±0,02 0,61±0,04 0,12±0,03 12,2±0,40
Печень 1,2±0,05 0,10±0,07 0,52±0,05 0,10±0,09 1б,1±0,05
Голень 0,55±0,05 0,051±0,08 0,44±0,02 0,13±0,02 11,8±0,51
Реакция на тестирующую нагрузку со стороны центральной гемодинамики, а также всех исследуемых сосудистых областей (мозга, печени, работающих конечностей) была адекватной при наличии высокой физической работоспособности.
Таким спортсменам после тренировочных нагрузок с целью оптимизации восстановительных процессов и профилактики переутомления целесообразно использовать комплекс физических средств восстановления общего и локального воздействия. При этом выбор и дозировка восстановительных мероприятий определяются характером нагрузки конкретного тренировочного микроцикла.
Вторую группу (28,6%) составили спортсмены, субъективно ощущавшие чувство усталости, нежелание тренироваться. У них определялись психоэмоциональная неустойчивость, вялость, раздражительность. При объективном обследовании показатели центрального кровообращения, а также данные АД и ЭКГ находились в пределах нормальных величин. Однако у таких спортсменов отмечалось учащение пульса в состоянии покоя (до 73,0±4,0 уд.мин-1). На реоэнцефалограммах выявлялись снижение внутримозгового кровообращения, повышение и неустойчивость артериального тонуса сосудов мозга, а также нарушение венозного оттока из полости черепа. Периферические сосуды также находились в состоянии повышенного тонуса. Реогепатограммы, зарегистрированные у спортсменов второй группы, отражали явления внутричерепного застоя крови в результате ухудшения венозного оттока. Реакция на нагрузку со стороны как центрального, так и периферического кровообращения носила напряжённый характер. При этом определялось замедленное восстановление пульса, патологические типы реагирования АД (гипертонический, дистонический, реакция со ступенчатым подъёмом систолического АД) на фоне снижения физической работоспособности.
Таким образом, выраженное ухудшение функционального состояния организма пловцов второй группы, по данным комплексного исследования центральной и периферической гемодинамики, позволило считать описанный симптомокомплекс показателем напряжения адаптационно-компенсаторных механизмов аппарата кровообращения, сопутствующим состоянию общего переутомления. При этом помимо комплекса определённых жалоб у спортсменов отмечалось снижение уровня функционального состояния организма в целом. Изменения, возникающие при развитии этого состояния в различных органах и системах, могут быть выражены в неодинаковой степени и зачастую сочетаются с нарушениями иммунологической реактивности организма. Следовательно, если утомление следует рассматривать как физиологическую реакцию организма на нагрузку, то переутомление у спортсменов - предпатологическое состояние, требующее специальных корригирующих мероприятий с определённой направленностью на те звенья, которые лимитируют спортивную работоспособность в каждом конкретном случае.
Третью группу (17,9%) составили пловцы, у которых отмечались существенные нарушения в состоянии центрального кровообращения и регионарных сосудистых областей одновременно или
ФИЗИОЛОГИЯ
изолированно друг от друга. В результате комплексного медицинского обследования у них были выявлены патологические изменения различной степени выраженности как в отдельных, так и в нескольких органах и системах организма.
Данные анализа свидетельствовали о том, что этиологическим фактором в их развитии было хроническое физическое перенапряжение, возникающее в результате несоответствия нагрузок функциональным возможностям организма. При этом состояния так называемого «срыва адаптации» проявлялись патологическими отклонениями в состоянии здоровья (центральной нервной системе, сердце, печени, конечностях).
Остановимся лишь на двух нозологических формах, характерных для спортивной деятельности.
Хроническое перенапряжение миокарда. Клинически этот синдром отличался весьма скудной симптоматикой, что вообще характерно для многих заболеваний у спортсменов. Основным специфическим признаком служили изменения ЭКГ в виде нарушения процессов реполяризации миокарда. Показатели работы центрального звена гемодинамики в покое изменены не были, за исключением некоторого учащения пульса. Более того, у части спортсменов сердечно-сосудистая система обладала значительными функциональными возможностями, обеспечивающими достаточно высокую работоспособность, что позволяло им показывать хорошие спортивные результаты.
Однако уже на ранних стадиях дистрофии миокарда у спортсменов определялись существенные нарушения кровообращения печени в виде выраженного уменьшения ее кровообращения и явлений внутрипеченочного стаза, связанного с затруднением венозного оттока. Характер адаптации аппарата кровообращения к физической работе был отчетливо нарушен как на центральном, так и на периферическом уровнях.
При этом определялся наименее экономичный, неадекватный тип реакции кардиогемодинамики на тестирующую нагрузку, свидетельствующий о снижении функциональных резервов сердца, при котором необходимый в раннем восстановительном периоде МОК не обеспечивался низкими величинами ударного объёма крови, даже при длительно сохраняющейся тахикардии. Недостаточный сердечный выброс приводил к значительной ишемизации исследуемых сосудистых регионов мозга, печени, нижних конечностей на фоне выраженного повышения тонуса сосудов и явлений застоя крови вследствие нарушения венозного оттока. При напряжённой мышечной работе сердечный выброс может увеличиться в 5-6 раз по отношению к уровню покоя и достигать 24 л/мин у мужчин и 18 л/мин у женщин [2]. Сокращения становятся всё более слабыми, и количество крови, выбрасываемой в сосудистую систему, не в состоянии удовлетворить возросшие потребности организма [3]. После нагрузки наблюдались замедленное восстановление пульса, атипичные типы реакции АД. Выявленная недостаточность резервов сердца при адаптации к предельной нагрузке, несомненно, ограничивает рост спортивных результатов и даже поддержание их стабильности на достигнутом уровне.
Снижение адаптивных возможностей сердечно-сосудистой системы было обнаружено у активно тренирующихся и не предъявляющих жалоб спортсменов, часто с нестабильными изменениями ЭКГ и наличием их спонтанных суточных колебаний. Поэтому при синдроме хронического перенапряжения сердца в качестве обязательного метода обследования следует использовать интенсивную тестирующую нагрузку с определением основных параметров центральной и периферической гемодинамики.
Печеночно-болевой синдром. Это патологическое состояние возникает чаще всего как самостоятельная нозологическая форма, однако иногда оно сочетается с хроническим перенапряжением миокарда. У спортсменов с этим синдромом уже в состоянии покоя отмечалось резко выраженное снижение кровенаполнения печени и одновременно явления внутрипеченочного
стаза, связанного с нарушением венозного оттока. Характер адаптации печёночной гемодинамики в восстановительном периоде у них был отчётливо нарушен (неадекватный уровень адаптации с дальнейшим падением кровотока).
Помимо объективных изменений, зарегистрированных на реогепатограммах, у таких спортсменов отмечалась и чисто клиническая симптоматика, выраженная в жалобах на боли в правом подреберье в покое и при физических нагрузках, различные диспепсические расстройства (изжога, отрыжка, тошнота). У всех пловцов были выявлены также нарушения в состоянии желчевыводящей системы в виде дискинезии желчного пузыря с преобладанием его гипертонуса. Признаков хронического гепатита отмечено не было, о чём свидетельствовали нормальные величины биохимических показателей, характеризующих функцию печени.
Определялась чёткая зависимость между уровнем квалификации спортсменов и частотой возникновения печёночно-болевого синдрома: чем выше квалификация спортсменов, тем чаще среди них возникает и в более выраженной степени проявляется этот синдром. Это объясняется, по-видимому, значительной интенсификацией тренировочного процесса и ростом соревновательных нагрузок именно у спортсменов высокой квалификации. Отрицательное влияние таких сверхнагрузок очевидно, особенно на фоне очагов хронической инфекции. Все эти факторы (в отдельности или в сочетании друг с другом) приводят к развитию дискинетических расстройств желудочно-кишечного тракта, в том числе и желчевыводящей системы, что и является основной причиной возникновения печеночно-болевого синдрома.
Следует отметить существование группы спортсменов (10,7%), у которых на фоне нормальных показателей центрального звена гемодинамики, а также сосудистых областей мозга и конечностей отмечались выраженные нарушения кровообращения печени в виде стойкого снижения артериального притока и кровоснабжения портальной вены. Динамические исследования в годичном тренировочном цикле, а также в течение нескольких лет свидетельствовали о необратимости выявленных циркуляторных нарушений. Анализ реогепатограмм показал наличие. наряду с количественными, характерных качественных изменений реографической кривой с грубой ее деформацией и полным отсутствием правильного рисунка. Полученные данные свидетельствуют о том, что у таких спортсменов гемодинамические нарушения возникают, по-видимому, вследствие морфологических изменений в ткани печени в виде деструкции ее паренхимы. Этим спортсменам показано полное клинико-диагностическое обследование в условиях стационара для уточнения характера поражения печени и постановки клинического диагноза, от чего зависит правильное назначение соответствующего лечения.
Заключение
Согласно полученным данным, существенный фактор в патогенезе хронического перенапряжения миокарда у спортсменов - циркуляторные расстройства, что обязательно необходимо учитывать при построении лечебно-профилактических схем воздействия. В связи с этим в рекомендуемый комплекс лечения спортсменов с дистрофией миокарда наряду с общепринятыми средствами реабилитации целесообразно дополнительно включать гепатопротекторы, а также препараты, воздействующие непосредственно на сосудистую систему.
Интенсивная мышечная работа вызывает выраженное снижение тока крови через печень, что, в свою очередь, может стать причиной гипоксии печёночных клеток. Повреждённые гепатоциты гораздо более чувствительны к гипоксии, чем нормальные. Снижение печеночного кровотока при физической нагрузке, если уже есть изменения печёночной паренхимы, может привести к тяжелым некротическим поражениям ткани печени. Поэтому так важен тщательный контроль за состоянием печени на всех этапах годичного цикла подготовки спортсменов и необходима ранняя диагностика её изменения.
ФИЗИОЛОГИЯ
Комплексное изучение аппарата кровообращения при различных патологических состояниях. характерных для спортивно-медицинской практики, требует дальнейшего накопления фактического материала и детального исследования. Основная цель всех научно-исследовательских работ, проводимых в этом направлении, - ранняя диагностика, своевременное и целенаправленное лечение и эффективная профилактика патологии в спорте.
Список литературы
1. Абзалов P.A., Вахитов И.Х., Сафин Р.С., Кабыш Е.Г. Показатели ударного объема крови у юношей, занимающихся физическими упражнениями динамического и статического характера. Теория и практика физической культуры. 2002; 2: 13.
2. Демидов В.А., Гусаков И.Л., Мавлиев Ф.А. Особенности межпараметрических связей кардиогемодинамики у юношей, занимающихся спортом. Педагогико-психологические и медико-биологические проблемы физической культуры и спорта. 2008; 4(9): 20-27.
3. Дорофейков В.В., Курьянович E.H. Новые лабораторные технологии в оценке повреждения и перегрузки сердца у спортсменов. Актуальные проблемы физической и специальной подготовки силовых структур. 2015; 3: 38-45.
4. Илюхин О.В., Лопатин Ю.М. Скорость распространения пульсовой волны и эластические свойства магистральных артерий: факторы, влияющие на их механические свойства, возможности диагностической оценки. Вестник ВолГМУ. 2006; 1: 3.
5. Катушкин А. П. Усовершенствованная методика расчета показателей центральной гемодинамики по данным реографии. Анестезиология и реаниматология. 1987; 4: 28.
6. Кедров A.A. Реография: сущность, перспективы, направления и ошибки исследования. Клиническая медицина. 1989; 1: 13.
7. Меркулов В.И. Распространение пульсовой волны по большим кровеносным сосудам. Актуальные проблемы современной науки. 2011; 5: 132-140.
S. Салапина Е.В., Рывкин А.И., Кузнецова О.В., Карпук Н.Л. Периферическая гемодинамика у детей с артериальной гипотензией. Медицинский альманах. 2015; 2(37): 86-88.
9. Фероян Э.В. Кровообращение у спортсменов в условиях среднегорья. Олимпийский спорт и спорт для всех: материалы XXII Международного научного конгресса. Тбилиси, Грузия. 2018: 352-356.
10. Baskurt O.K. Hemorheology and vascular control mechanisms. 12th ECCH. Sofia. June 22-26.
2003: 15.
11. Crisafulli A., Carta C., Melis F. et al. Hemodynamic responses following intermittent supramaximal exercise in athletes. Exp. Physiol. 2004; 89(6): 665-74.
12. Huonker M., Schmidt-Trucksass A. et al. Size and blood flow of central and peripheral arteries in highly trained able-bodied and disabled athletes. J. Appl. Physiol. 2003; 95(2): 685-91.
Статья поступила в редакцию: 12.11.2018
Фероян Э. В. — кандидат биологических наук, ассоциированный профессор, Грузинский государственный учебный университет физического воспитания и спорта, Грузия, г. Тбилиси, e-mail: [email protected]
