Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Сравнительная характеристика реологических свойств крови и параметров кардиодинамики у человека и животных при адаптации к мышечным нагрузкам

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Сравнительная характеристика реологических свойств крови и параметров кардиодинамики у человека и животных при адаптации к мышечным нагрузкам"

Ярославский ордена Трудового Красного Знамени государственный педагогический университет п п имени К.Д. Ушинского

Б V) ^

9 ЛП

р

На правах рукописи

БАКАНОВА Ирина Адольфовна

Сравнительная характеристика реологических свойств крови и параметров кардиодинамики у человека и животных при адаптации к мышечным нагрузкам

03.00.13 - физиология человека и животных

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Ярославль - 1996

Работа выполнена на кафедре медико-биологических основ спорта Ярославского ордена Трудового Красного Знамени государственного педагогического университета имени К.Д. Ушинского

Научные руководители:

доктор медицинских наук канд. биол. наук, доцент

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор

кандидат медицинских наук, доцент

В.С. Шинкаренко А.Д. Викулов

В.А. Шестаков Р. Г. Сингатулин

Ведущая организация - Московский государственный университет

имени М.В. Ломоносова

Защита состоится 1996г. в "¡г часов на

заседании диссертационного совета К 113.27.03 при Ярославском ордена Трудового Красного знамени государственном педагогическом университете имени К.Д. Ушинского

(150000, Ярославль, ул. Республиканская ,108)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета

канд. биол. наук, доцент Л.Г. Зайцев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В системе кровообращения все элементы находятся в тесной взаимосвязи, обеспечивая реализацию основной функции - доставку в тканевые микрорайоны вещества и энергии и удаление продуктов клеточного метаболизма ( В.В. Куприянов и др., 1975; А. М. Чернух и др., 1975; В.П. Казначеев, A.A. Дзизинский, 1975; О.В. Алексеев, 1981; В. Folkow, Е. Niel, 1971). Для решения транспортных задач сформирован функциональный комплекс, в котором можно выделить центральную гемодинамику, органный кровоток, микрогемоциркуляцию и реологию крови (С.А. Селезнев и др., 1971). Каждый элемент данной системы имеет свои функциональные задачи, а строение сосудистого русла в разных регионах тела является органоспецифичным ( A.M. Чернух и др., 1975; М.Р. Wiedeman et al., 1981). Наиболее сложным по строению и выполняемым функциям является звено микроциркуляции. Благодаря процессам, протекающим здесь, в тканевые микрорайоны доставляется кислород, глюкоза, аминокислоты, жиры, минеральные соли, гормоны, антитела, а также большой спектр специфических и неспецифических метаболитов, которые обладают биологической активностью ( В.В.Куприянов, 1976; Г.И. Мчедлишвили, 1992; П.К. Иванов, 1995).

Поскольку функция, кровообращение заключается в движение специальной жидкости - крови по сосудистым трубкам, то доставка веществ в ткани определяется как состоянием сосудистого русла так и текучестью крови ( J.F. Stoltz, 1991). В настоящее время показано, что если принять неизменным диаметр сосудистого русла, то эффективность транспорта кислорода будет зависеть от отношения гематокрита к вязкости крови ( S. Chien, 1977; J. Dormandy, 1980; J.Stoltz, 1991; J. Brun, 1995). Из этого вытекает важность исследования текучести крови и ее компонентов, что составляет предмет гемореологии.

В настоящее время показано, что кровь является неньютоновской жидкостью, вязкость которой изменяется вместе с изменениями скорости сдвига ( В.А. Левтов и др., 1982). Динамика текучести крови связана с изменениями четырех

основных параметров: вязкости плазмы, гематокрита, агрегации и деформируемости эритроцитов ( В. А. Галенок и др., 1987).

В последние годы проявился интерес к изучению состояния гемореологии при мышечных нагрузках ( A.A. Малышева, 1977; А.Д. Выкупов, 1986; А.Н. Виноградов, 1988; L. Dintenfass, В. Lake, 1977; J. Brun, 1994). В этих работах было показано, что при воздействии однократной нагрузки происходит повышение вязкости крови в основном за счет гемоконцентрации, а при длительной мышечной тренировке наблюдается повышение текучести крови, которое коррелировало с уровнем физической работоспособности. Вместе с тем необходимо заметить, что большая часть работ по изучению изменений реологических свойств крови при долговременной адаптации к мышечным нагрузкам была сделана Па экспериментальных животных и полученные результаты трудно экстраполировать на организм человека. Кроме того, та часть работ, посвященных исследованию проблемы гемореологии, выполненная на людях, имеет в основном аналитическую направленность и не раскрывает весь комплекс адаптивных изменений гемореологических характеристик во взаимосвязи с параметрами кардиогемодинамики и общей аэробной работоспособности. Не нашла еще должного отражения в литературе проблема оптимального гематокрита для транспорта кислорода при разных уровнях адаптированности организма человека и животных к мышечным нагрузкам. Вместе с тем, известна важная роль умеренной гемодилюции для повышения доставки кислорода в ткани (В.А. Галенок и др., 1987; C.R. Honig, 1992). Очевидно, что при оптимальной мышечной активности происходит регуляторная "аутогемодилюция", которая ведет к повышению потенциальной возможности крови транспортировать кислород.

Цель работы. Исходя из всего вышесказанного можно сформулировать цель исследования следующим образом: комплексное изучение реологических свойств крови у человека и животных при долговременной адаптации к мышечным нагрузкам разной интенсивности и длительности в сопоставлении их с кардиодинамикой и физической работоспособностью.

Для достижения поставленной цели решались следующие

задачи:

• Изучить особенности гемореологических

профилей у человека и животных при долговременной адаптации к умеренным мышечным нагрузкам.

• Изучить особенности гемореологических профилей у человека и животных при долговременной адаптации к интенсивным мышечным нагрузкам.

• Провести сравнительное изучение изменений кардиогемодинамики у человека и животных при долговременной адаптации к мышечным нагрузкам разной интенсивности.

• Выявить общие черты и различия в формировании гемореологических профилей и эффективности транспорта кислорода у человека и животных при долговременной адаптации к мышечным нагрузкам разной интенсивности и длительности.

Научная новизна исследования. Впервые в долгосрочном исследовании на животных и в наблюдениях на людях были определены как общие черты изменения комплекса гемореологических параметров при адаптации организма к мышечным нагрузкам разной интенсивности, так и некоторые различия. Полученные данные имеют комплексный характер и представлены в виде гемореологических профилей, в которые включены как макро- так и микрореологические параметры крови.

Получены новые данные о экономизирующих изменениях реологических характеристик крови как в эксперименте на животных, так и при тестировании тренированных и нетренированных лиц. Дана оценка эффективности транспорта кислорода на основе анализа текучести крови и связи этих величин с кардиодинамикой и физической работоспособностью.

Впервые результаты гемореологических исследований представлены в виде характерных профилей, что позволяет выявить изменение ключевых параметров, которые определяют текучесть цельной крови и ее кислородтранспортный потенциал. Проведен корреляционный анализ элементов профиля и параметров кардиогемодинамики.

Теоретическая и практическая значимость работы. В работе впервые реализована концепция " гемореологических профилей", что позволяет стандартизировать процедуру анализа при реологических исследованиях крови, выделять ведущие причины изменений гемореологии при разных функциональных состояниях организма как в норме так и при патологии.

В сравнительных исследованиях реологических свойств крови у человека и животных при долговременной адаптации к

мышечным нагрузкам были показаны как общие механизмы перестройки параметров, так и некоторые различия. Это позволит в дальнейшей экспериментальной работе вносить коррективы при экстраполяции данных, полученных на животных, на физиологические механизмы, реализующиеся у человека.

Материалы исследования имеют значение для профилактической медицины, поскольку показывают пути улучшения гемореологического профиля и эффективности доставки кислорода при использовании программ двигательной активности особенно умеренной интенсивности. При этом показано, что при тренировке аэробного характера происходит регуляторная " аутогемодилюция" которая ведет к оптимизации кровообращения и всей системы транспорта кислорода кровью.

Результаты исследования могут быть использованы в физиологии двигательной активности, так как расширяют объем знаний по механизмам адаптивной перестройки системы кровообращения человека и животных, а также для дальнейшей разработки валеологических проблем, связанных с оценкой уровня динамического здоровья человека.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Долговременная адаптация к умеренным и интенсивным мышечным нагрузкам как у человека так и у животных сопровождается однотипными экономизирующими изменениями кардиогемодинамики в покое.

2. При долговременной адаптации к мышечным нагрузкам человека и животных формируются характерные гемореологические профили которые имеют как общие черты так и некоторые различия при нагрузках разной интенсивности.

3. Программа долговременной адаптации к умеренным мышечным нагрузкам способствует оптимизации гемореологических параметров у человека и животных. Это сочетается с экономизацией кровообращения в целом.

4. Эффективность транспорта кислорода кровью при данных гемореологических профилях у человека выше при умеренной программе адаптации, а у животных - при интенсивной.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на: Междунар. научно-практич. конф." Физическая культура, спорт и здоровье нации"( Винница, 1994); IV научно-практической конф. по проблемам физического здоровья, спорта в меняющемся мире ( Коломна, 1994); Республиканской научно-практ. конф. "Актуальные пробл. физич. воспит. и спорта (

Чебоксары, 1994); 9th European Conference on Clinical Hemorheology ( Italy, Siena, 1995); Поволжской научн. конф. по адаптации микрогемоциркуляции (Ярославль, 1995).

Структура диссертации: Диссертация состоит из введения, обзора литературы, характеристики экспериментальных моделей и методов исследования, двух глав собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы. Диссертация изложена на 136 страницах машинописного текста, иллюстрирована 14 таблицами и 17 рисунками. Библиография составляет 305 источников литературы.

ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА, МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Общий план исследования. Экспериментальная часть исследования была выполнена на взрослых беспородных собаках-самцах (п=18), средней массой 15,4+1,2 кг. Для моделирования состояния долговременной адаптации собаки в течение 6 недель подвергались ежедневному воздействию умеренных мышечных нагрузок, 40% от максимальной интенсивности ( первая серия). Нагрузки носили силовой характер и заключались в удержании на плечевом поясе подсумков с грузом. Такой вариант создания мышечного напряжения в экспериментальной практике используется широко (И.А. Лебедев, 1971; М.И. Симаков, 1975; А.Д. Викулов, 1986; Е.П. Сулоев, 1995). Во второй серии интенсивность нагрузки составляла 80% от максимальной, а ее длительность была предельной.

Для изучения воздействия мышечных нагрузок умеренной интенсивности и длительности на организм человека и для анализа гемореологических механизмов этого воздействия у людей, проводили наблюдения на группе лиц, тренирующихся по умеренной программе. Эту группу составили испытуемые-спортсмены 2-3 разрядов(п=24) , представители циклических видов спорта ( плавание, бег на длинные дистанции и лыжные гонки). Все они имели 3-4 тренировочных занятия в неделю, интенсивность которых не достигала максимального уровня. Группу составили мужчины в возрасте от 18 до 24 лет, масса тела в среднем составляла 73,2+0,8 кг. Тестирование физической работоспособности (тест Р\УС170) позволило получить ее среднюю величину, равную 22,70,61 кгм/мин/кг. Эта величина

достоверно отличалась от данных, полученных при тестировании в группе здоровых, нетренированных лиц, которые и послужили в качестве контроля (п=15, величина физической работоспособности - 17,660,96 кгм/мин/кг).

По аналогии с экспериментальной программой, в наблюдениях на людях использовали анализ влияния на кардиогемодинамику и реологические свойства крови интенсивной тренировочной работы. С этой целью было проведено исследование группы высокотренированных спортсменов(п=25), такого же возраста как в первой серии, средней массой тела 76,30,9 кг. Величина физической работоспособности у представителей этих видов спорта( спортивное плавание, морское многоборье, бег на длинные дистанции) в среднем составляла 29,70,8 кгм/мин/кг, что было достоверно больше, чем в контроле и в группе умеренно тренированных лиц.

Методы исследования. В опытах на животных о физической работоспособности судили по данным регистрации силовой выносливости ( по времени удержания нагрузки 80% от максимальной по интенсивности и предельной по длительности). В наблюдениях на людях величину физической работоспособности оценивали по тесту PWC170 на велоэргометре.

Для анализа сдвигов кардиогемодинамики регистрировали артериальное давление, ЭКГ, параметры поликардиограммы по B.JI. Карпману (1965), ударный и минутный объем сердца методом тетраполярной реографии. Объем циркулирующей крови (ОЦК) и плазмы (ОЦП) определяли методом разведения красителя.

Кровь для исследования параметров брали из поверхностной вены задней конечности собаки без наложения жгута. У людей кровь получали из локтевой вены. В качестве антикоагулянта использовали гепарин. Вязкость крови, плазмы и суспензии эритроцитов в фосфатном буфере с гематокритом (Ht) 45% регистрировали на капиллярном вискозиметре при 37,00о С , с напряжением сдвига от 0,14 до 1,40 Н.м-1. На основе визкозиметрических данных рассчитывали индекс ригидности эритроцитов Тк, (по Dintenfass, 1977). Гематокрит измеряли при помощи микрогематокритной центрифуги ТН-21 ( Германия). Гемоглобин определяли цианметгемоглобиновым методом, рассчитывали среднюю концентрацию (МСНС) эритроцитах. Производили расчет вязкости гемоглобина по методике P. Ross (1977). Средний диаметр эритроцитов находили при световой

£

микроскопии мазков крови. Из данных объема эритроцита рассчитывали его толщину, площадь поверхности (S) и отношение площади поверхности к объему эритроцита (S/V).

В комплекс методов оценки агрегации эритроцитов входило определение образования " монетных столбиков" при микроскопии разбавленной суспензии эритроцитов в аутологичной плазме (Ht=0,5%) и регистрация скорости оседания эритроцитов (СОЭ). По данным вискозиметрических параметров рассчитывали величину предельного напряжения сдвига. В плазме крови измеряли концентрацию белков ( альбумины и глобулины) биуретовым методом, фибриноген определяли по методике Рутберга.

Если допустить, что диаметр сосудистого русла не изменяется, то эффективность транспорта кислорода определяется отношением гематокрита к вязкости крови ( S. Chien, 1977; J.F. Stoltz, 1991; J.F. Brun. 1995) или к вязкости плазмы ( A.Gordon, 1978). На основе полученных характеристика крови были проведены расчеты вышеуказанных соотношений.

Данные реологических исследований крови представляли в виде характерных гемореологических профилей. Для построения которых, рассчитывали изменения в процентах гемореологических параметров относительно контрольной группы ( или интактных животных). Порядок представления всего комплекса был следующий:

1. Вязкость крови при высоком напряжении сдвига; 2. Вязкость крови при низком напряжении сдвига; 3. Вязкость плазмы; 4. Ht; 5. Агрегация эритроцитов; б. Фибриноген; 7. Отношение А/Г; 8. Индекс ригидности эритроцитов (Тк); 9. Вязкость суспензии эритроцитов (Ht-45%); 10. Отношение Ht/

Весь цифровой материал обрабатывали статистически. Достоверность различий тестировали по критерию - t -Стьюдента, в ряде случаев использовали непарамерические критерии ( Е.В. Гублер, 1978). Взаимосвязь между показателями функций определяли методом корреляционного анализа.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Экспериментальные данные

При долговременной адаптации к умеренным нагрузкам наиболее заметно изменялись параметры кардиодинамики, которые укладывались в рамки известного синдрома сниженной сократительной активности миокарда в покое, что служит

признаком тренированности организма (В.Л. Карпман, 1965; A.B. Муравьев, ¡974). При этом происходило удлинение фазы изометрического сокращения и периода изгнания на 30% и 14% соответственно, при одновременном уменьшении ЧСС и нарастании времени изгнания минутного объема крови (ВИМО) на 9%. Поскольку вместе со снижением ЧСС происходило некоторое уменьшение АД, величина двойного произведения оказалась на 8% (Р<0,05) меньше, чем у интактных животных. Следовательно, при адаптации к умеренным нагрузкам сердечнососудистая система функционировала по экономному типу, что является признаком адаптированносги (A.A. Виру, 1987).

Экономизация кровообращения, выявленная на уровне кардиогемодинамики, сопровождалась целом рядом изменений сложного комплекса реологических параметров крови. Так вязкость цельной крови снижалась на 12% (при низких скоростях сдвига ). При анализе факторов, которые способствовали повышению текучести крови при умеренной адаптации, установили, что ведущей причиной могло быть уменьшение агрегации эритроцитов, так как последний параметр был снижен на 15% (Р< 0,05), по сравнению с группой интактных собак. Другие параметры-Ht, вязкость плазмы и деформируемость эритроцитов, отличались от данных контрольной группы не более чем на 3-5%. Вместе с тем необходимо заметить, что достоверное снижение вязкости цельной крови создавало благоприятную реологическую ситуацию для транспорта кислорода кровью. Отношение Ht/ увеличилось с 11,30 0,12 до 11,86 0,16, что свидетельствует о тенденции к улучшению доставки кислорода в ткани (J.F. Stoltz, 1991; J.F. Brun, 1995).

При реализации программы интенсивной адаптации к мышечным нагрузкам на экспериментальных животных было установлено, что направление изменений кардиогемодинамики в основном совпадали с теми, что были описаны выше для умеренной адаптации. Более выраженными были уменьшение ЧСС и прирост длительности сердечного цикла.

Экономизация в покое, в процессе адаптации проявилась не только в отношении параметров кардиодинамики, но и в выраженном снижении вязкости крови на 10-18% (Р<0,01). При анализе изменений этого гемореологического параметра, выявили, что в основе лежит формирование " ауторегуляторной гемодилюции", характерной для физической тренировки (J.F. Brun, 1995). На это указывало снижение Ht до 40,2% (в контроле - 43,6%), концентрации белка, гемоглобина и прирост ОЦК и ОЦП на 17 и 24% (Р<0,05). Между вязкостью крови и ОЦК была

В

найдена выраженная отрицательная корреляция (г=0,78). Можно полагать, что нарастание объема циркулирующей крови при долговременной адаптации к интенсивной нагрузке связано с усилением транскапиллярного перемещения жидкости в микрососудистое русло (А.Д. Викулов, 1986; Е.П. Сулоев, 1995). Последнее ведет к гемодилюции и уменьшению вязкости крови. Это повышает способность крови транспортировать кислород (З.М. Барбаиюва, 1977; К. Метяпет, 1982).

Характерным для гемореологического профиля (Рис.1) животных, адаптированных к интенсивным нагрузкам, было уменьшение степени агрегации эритроцитов. В первую очередь это могло быть связано с выраженной редукцией концентрации фибриногена с 2,70 0,12 г/л до 2,30 0,05 г/л ( на 23%, Р< 0,01). Хорошо известна его роль в формировании молекулярных мостиков в кинетике агрегационного процесса и в создании предельного напряжения сдвига (МеттШ ег ей., 1969; К Бка1ак, 1972).'

В отличие от данных умеренно адаптированных животных, программа адаптации к интенсивным нагрузкам сопровождалась позитивными сдвигами во всех трех группах деформационных параметров эритроцитов. Происходило достоверное снижение вязкости гемоглобина в эритроцитах, на 19% (Р<0,01) и повышение мембранной вязкоэластичности у них.На последнее обстоятельство указывало выраженное уменьшение индекса ригидности и вязкости суспензии эритроцитов ( Ш=45%) на 10 и 17%, соответственно.

После долговременной адаптации к интенсивным нагрузкам оптимальная индивидуальная величина гематокрита была равна 40,2%, при которой отношение Ш/ было наибольшим, а вязкость крови минимальной. Известно, что для транспорта кислорода оптимальной является величина гематокрита от 37 до 42% (Н. Цромзку ег а!., 1986). Между отношением Ш/ и силовой выносливостью животных имелась довольно высокая положительная корреляция (г=0,78; Р < 0,01).

Основные гемореологические характеристики и их изменения при долговременной адаптации к интенсивным мышечным нагрузкам у экспериментальным животным приведены на рис. 1.

□1 □ 2 ЕЗЗ

□ 4

□ 5 □$

□Г

□ 8 Н9 □ 10

А. Гемореологический профиль спортсменов

(цифры справа указывают порядок представления параметров)

%

□1 □2 ИЗ

□ 4

□ 5 □6 ■7 □8 □9

□ 10

Рис.1

Б. Гемореологический профиль животных после периода долговременной адаптации.

Обозначения: I. Вязкость крови (1,4 Нм); 2.

Вязкость

крови (0,14 Нм); 3. Вязкость плазмы; 4. Ш; 5. Агрегация;

6. Фибриноген. 7. МСНС; 8. Тк; 9. Вязкость суспензии. 10.

НИ.

/О

Наблюдения на людях

Анализ параметров кардиодинамики показал, что типичным ответом на тренировку по умеренной и интенсивной программам было снижение сократительной активности миокарда. Различие в обеих группах были лишь количественные: несколько более выраженные изменения имели место у спортсменов, тренирующихся по интенсивной программе. При этом, более заметно снижалось АД ( на 8% - во второй группе и только на 3% по отношению к контролю - в первой группе). Несмотря на прирост ударного объема сердца в группах тренированных лиц, по сравнению с контролем, основной параметр гемодинамики - минутный объем кровообращения изменялся незначительно, поскольку имело место урежение ЧСС на 16%. Снижение величины двойного произведения как и в группах экспериментальных животных (до 73,40 2,10; на 16% по сравнению с контролем) свидетельствовало о менее напряженной работе системы кровообращения при долговременной адаптации к мышечным нагрузкам в покое..

Сравнение состояния кардиодинамики при адаптации к умеренным и интенсивным нагрузкам, направленным на развитие аэробной работоспособности, у человека и животных, показывает, что характер изменений был однотипный и укладывался в рамки принципа" экономизацин функций" в покое ( Ф.З. Меерсон, М.Г. Пшенникова, 1988).

Характерной чертой гемореологического профиля умеренно тренированных лиц было более выраженное снижение вязкости плазмы, чем цельной крови (на 9% - вязкость плазмы , а кровь- только на 7% ) по сравнению с параметрами контрольной группы. Выраженное повышение текучести плазмы могло быть обусловлено изменением композиции белков ( К.. Каро и др., 1982). В частности, при мышечной тренировке в тканевые микрорайоны может быть усилен поток альбуминов (Ph. Watson, 1989), а это в свою очередь может снижать вязкость плазмы за счет реабсорбции жидкости в сосудистое русло ( Б. Фолков, 1977).

В микрореологической части профиля имелись более четкие позитивные сдвиги, которые свидетельствовали о повышение всех сторон деформируемости эритроцитов. В первую очередь - снижение вязкости суспензии эритроцитов (Ht=45%) на 5% и индекса ригидности на 11% (Р< 0,05). Вязкость внутреннего содержимого красных клеток уменьшилась на 11% (Р<0,05). Эти изменения эритроцитов имеют адаптационное значение,

//

поскольку способствуют разным вариантам приспособления их к деформационному пассажу через пути микроциркуляции ( Т. БесотЬ, 1987).

Заметное снижение вязкости крови при некотором увеличение Ш привело к значительному повышению эффективности транспорта кислорода кровью, что на 15% (Р < 0,05) было выше, чем в контроле. В среднем гематокрит у тренированных лиц составлял 45% ( В контроле -42% ). Для эффективного транспорта кислорода эта величина находится на верхней границе нормы ( нормальные значения - 40 - 45% ; К. Меазтег, 1982; Н. Проызку, 1986 ).

У спортсменов при реализации интенсивной программы тренировки наблюдалась значительная гемоконцентрация. Поскольку величина Ш достигала 48,00% (в контроле - 42,06%), это повлекло за собой подъем вязкости цельной крови, которая на 10% превышала данные контроля. С другой стороны, повышение Ш на 14% почти полностью компенсировалось увеличением текучести плазмы на 13%. Известно, что Ш и вязкость плазмы оказывают почти одинаковый вклад в вязкость цельной крови (Ь. ПШеп/аж, 1977; У. ОогтапЛу, 1980; В.Н. Левин, А.В. Муравьев, 1985).

А. Изменение вязкости суспензии, гемоглобина и внутренней вязкости эритроцитов у собак при адаптации к мышечным нагрузкам

а-

□Контроль □ Адаптация

мПсгс

Б.

Рис. 2. Изменение вязкости суспензии, вязкости Нв и внутренней вязкости эритроцитов у собак (А) и у людей (Б) при адаптации к мышечным нагрузкам.

следовательно повышенная вязкость крови может и не влиять на эффективность кровотока на уровне макроциркуляции. Как компенсация этих изменений на макроуровне, происходило выраженное увеличение текучести эритроцитов (рис. 2). Необходимо иметь в виду, что на уровне микроциркуляции кровоток имеет двухфазный характер - вязкое течение плазмы и деформационный поток эритроцитов ( В.А. Левтпов и др., 1982). Таким образом, снижение вязкости плазмы до 1,80 0,04 мПа.с (- 13% ) и улучшение деформируемости эритроцитов ( в среднем на 15% ) может способствовать повышению эффективности движения эритроцитов через систему микрососудов и обеспечивать оптимальную доставку кислорода в ткани (К. Каро и др., 1981; Т. БесотЪ, 1987).

Сравнительный анализ изменений

кардиогемодинамики у людей и экспериментальных животных показал, что механизмы долговременной адаптации и к мышечным нагрузкам разной интенсивности были сходными и заключались в экономизации функций в покое. С другой стороны , гемореологические профили животных и человека после периода долговременной адаптации к умеренным и интенсивным мышечным нагрузкам заметно различались. В частности комплекс реологических параметров крови у экспериментальных животных характеризовался увеличением текучести крови, плазмы и эритроцитов, при снижении степени

агрегации и повышении эффективности транспорта кислорода Необходимо подчеркнуть, что при более интенсивной мышечной нагрузке , изменения реологических параметров было более выраженным, а способность крови транспортировать кислород - выше. При наблюдениях на людях были обнаружены разнонаправленные изменения макро- и микрореологических характеристик профиля.

Макрореологические параметры у тренированных спортсменов, особенно при реализации интенсивной программы тренировки, изменялись таким образом , по сравнению с контролем, что свидетельствовали об снижении текучести крови. Транспорт кислорода, при этом, компенсировался приростом гематокрита. Такой вариант адаптивной перестройки комплекса реологических свойств крови является менее эффективным по сравнению с теми изменениями, которые получены в эксперименте на животных в условиях моделирования долговременной адаптации к умеренным и интенсивным мышечным нагрузкам. Вместе с тем, важно заметить, что все параметры, характеризующие деформационные свойства эритроцитов, у спортсменов изменялись позитивно и несколько более выражено, чем в экспериментальных условиях адаптации животных (табл.)

Таблица

Сравнение изменения гемореологических показателей у животных и человека после периода долговременной адаптации к интенсивным нагрузкам (изменения в % к уровню

контроля)

Показатели Животные Человек

Вязкость крови - 10 + 10

Вязкость плазмы - 7 - 13

Гематокрит - 6 + 14

Агрегация эритроцитов - 34 + 66

Ригидность эритроцитов - 10 - 15

МСНС - 3 - 19

т/ + 11 + 5

Примечание: сокращения приведены в тексте.

Таким образом, проведенное исследование

гемореологических и кардиодинамических механизмов адаптации организма человека и животных показывает, что основные адаптационные изменения кардиодинамики и микрореологических свойств крови были одинаковыми. Различия в макрореологических перестройках крови у человека и животных вероятно связаны с разной программой долговременной адаптации к интенсивным мышечным нагрузкам.

ВЫВОДЫ

1. Адаптация к умеренным мышечным нагрузкам у экспериментальных животных и программа умеренной тренировки у людей ведет к одинаковым экономизирующим изменениям кардиогемодинамики (синусовая брадикардия, снижение сократительной активности миокарда и двойного произведения).

Использование двигательных программ более высокой интенсивности не сопровождалось принципиальными изменениями кардиогемодинамики у человека и животных в покое, по сравнению с умеренной адаптацией.

2. Для гемореологического профиля умеренно адаптированных

животных было характерным позитивные изменения макрореологических параметров, при почти неизменном состоянии микрореологических характеристик. При умеренной программе тренировки у людей макро- и микрореологические показатели имели одинаково положительные сдвиги.

3. При умеренной адаптации к мышечным нагрузкам основной

реологический параметр - вязкость цельной крови - у животных и человека одинаково снижалась. Однако механизмы повышения текучести крови несколько различались. У первых - вязкость уменьшалась за счет,

лг

гемодилюции и меньшей агрегации, тогда как у вторых - из-за снижения вязкости плазмы и повышения всех параметров деформируемости эритроцитов.

4. В гемореологическом профиле животных, адаптированных к

интенсивным мышечным нагрузкам было более выраженным снижение вязкости крови, при высоких и низких напряжениях сдвига, уменьшение агрегации эритроцитов и повышение их деформируемости, по сравнению с умеренно адаптированными.

Интенсивная тренировка у людей привела к такому реологичес -кому профилю крови, где из-за гемоконцентрации её вязкость была повышенной , при выраженной агрегации эритроцитов, тогда как комплекс микрореологических параметров свидетельствовал о заметном увеличении текучести эритроцитов.

5. Каждому функциональному состоянию организма человека и

животных соответствует характерный гемореологический профиль, который отражает весь основной комплекс изменений реологических характеристик крови при долговременной адаптации по сравнению с контролем.

Профильный подход к анализу комплекса изменений реологических параметров позволяет выделить ключевые характеристики, определяющие текучесть цельной крови и ее транспортные возможности.

6.У животных самая высокая эффективность транспорта кислорода была при реализации программы интенсивной мышечной тренировки, при которой гемореологический

. профиль свидетельствовал о высокой текучести крови.

У человека наиболее оптимальным был гемореологический профиль, при умеренной программе мышечной активности, который сочетался с наибольшей эффективностью транспорта кислорода кровью.

7.Аэробная физическая работоспособность была наиболее высокой в группах с интенсивной адаптацией к мышечным нагрузкам и выражено коррелировала с реологической эффективностью транспорта кислорода (отношение Ш/) и кроме того, из всех реологических параметров эта величина наиболее тесно коррелировала с величиной физической работоспособности у человека и животных.

8. Комплексный анализ состояния кардиогемодинамики, гемореологин и физической работоспособности показывает, что наиболее оптимальные сдвиги в функциональных системах организма человека происходят при адаптации к умеренным мышечным нагрузкам. Тогда как у экспериментальных животных более эффективной была долговременная адаптация к относительно интенсивным нагрузкам.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Состояние реологических свойств крови у спортсменов с разным уровнем тренированности // Матер, межунар. научн-практ. конф. " Физическая культура, спорт и здоровье нации". - Винница, 1994.- Т. 1,- С. 166-167. ( Соавт. Л.Г. Зайцев, A.B. Муравьев).

2. Сравнительный анализ физической работоспособности и реологических свойств крови у студентов - спортсменов разной тренированности // Тезисы докладов IV научно-практич. конф. по проблемам физического воспитания учащихся. - Коломна. -1994. - С. 190. (Соавт. Л.Г. Зайцев).

3. Сравнительная характеристика функционального состояния организма спортсменов // Актуальные проблемы физического воспитания и спорта. - Чебоксары. - 1994. - С. 124- 127. (Соавт. М.И. Симаков, H.A. Мариничев).

4. Реологические профили у представителей разных видов спорта //

Экспериментальные и клинические аспекты адаптации микрогемоциркуляции. - Ярославль. -1995. - С. 52- 55. (Соавт. А.Д. Викулов, М. Н. Жуков, A.B. Муравьев).

5. The changes of the blood Theological properties in patients after isradipin treatment // J. Clin. Hemorheol. - 1995,- Vol. 15. - P. 168169. (Co- authors A. Muravyov, L. Zaitsev).