МЕХАНИЗМЫ ПОДДЕРЖАНИЯ ОРТОСТАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ У СПОРТСМЕНОВ ПРИ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ Мельников А.А., Попов С.Г., Борисов А.В. Ярославский государственный педагогический университет имени К.Д. Ушинского, г. Ярославль МЕДИЦИНСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ МИС ТТИ ЮФУ. Тагарог

Проблема кровообращения при ортостазе При резком вставании в норме ( в первые 5-30 сек): АД, церебрального кровотока головокружение тошнота При функциональных отклонениях и нарушениях сердечно-сосудистой системы: постуральная гипотензия, постуральная тахикардия, ортостатические обмороки

ОРТО-УСТОЙЧИВОСТЬ И ФИЗИЧЕСКАЯ ТРЕНИРОВКА Физическая тренировка может снижать устойчивость человека к вертикальному положению тела, а Greenleaf J.E. et al. (1981) выдвинули тезис: «высоко тренированный спортсмен может отлично бегать, но не может стоять». (Greenleaf J. E., Sciaraffa D., Shvartz E., Exercise training hypotension: implications for plasma volume, renin, and vasopressin //J Appl Physiol. 1981; 51: 298 – 305)

При исходно сниженной ортостатической устойчивости наблюдается рост ортостатической толерантности под влиянием умеренных тренировочных нагрузок центральная и общая гипергемоволемия (механизм Франка-Старлинга) повышение барорецепторной чувствительности центральных артерий и периферических сосудов сопротивления повышение сократительных способностей миокарда совершенствование регуляции периферического кровотока

Проблема ортостатической устойчивости осложнена у спортсменов после физических нагрузок После марафона предобморочные состояния (вплоть до обмороков) в ответ на ортостаз наблюдались у 30%-50% спортсменов-марафонцев ( Sympathetic reserve, serum potassium, and orthostatic intolerance after endurance exercise and implications for neurocardiogenic syncope //Eur Heart J June 2, : Lucas S.J.E. Cotter J.D., Murrell C, Mechanisms of orthostatic intolerance following very prolonged exercise // Journal of Applied Physiology 2008 V.105 P ) Ferrario G, Nicoli J, Peci P, Ginni P. Cardiac adaptation to training: Is it the key to understand the high incidence of positive tilt test in athletes? (Abstr). Pacing and Electrophys 1996; 19: 578.

Гипотеза работы: ортостатическая устойчивость будет снижаться после длительной нагрузки, но в меньшей степени у спортсменов, что связано с более адекватной регуляцией периферического кровотока при ортостазе

Организация исследования Метод: «Анализатор гемодинамики импедансный» (Медасс) Особенность метода генерированный ток 1000 кГц одновременно распределяется по 125 кГц на 8 каналов: 1-2 – Л и ПР руки Л и ПР ноги 5 – Абдоминальная часть туловища (живот) 6 – Голова и шея 7 –ЭКГ в 1 отведении. 8 - реопневмограмма регистриуются импедансные показатели (амплитудные и временные показатели реограммы)

Пример записи реограмм 6 регионов тела человека: голова, руки, ноги, живот и ЭКГ

Показатели периферического кровотока: Минутный объем кровотока – МОК, мл/мин для каждого периферического региона тела Систолический объем крови – СОК, мл для каждого периферического региона тела рассчитаны на основе импедансных (реографических) и антропометрических данных в различных отведениях Реакция на ортостаз: МОК = МОК(стоя) – МОК(лежа) СОК = СОК(стоя) - СОК(лежа)

Тилт-тест Тилт-тест на самодельном ортостоле Режим обследования: 1.5 мин положение лежа для стабилизации показателей к положению лежа, 2.6 минута измерение показателей лежа: 30 сек ПрфГД, 30 сек ЦГД 3. пассивный переход из положение лежа в положение стоя (3-4 секунды) + 2 мин адаптация к ортостазу 4. 9 минута измерение показателей в положение стоя ЦГД минута измерение показателей в положение стоя Прф ГД 6. пассивный переход в положение лежа

Положение лежа Ортоположение

Испытуемые Контроль n=28 Спортсмены n=32 PWClow W145180Wt n=14 Рост тела, см 176,0±7,8178,8±7,7179,9±7,8 Вес тела, кг 65,2±8,470,3±9,271,8±6,0* PWC145, Вт 116,1±18,5167,2±22,9*205,4±24,7* Полиатлон Футбол Лыжные гонки

Физическая нагрузка 1.Велоэргометр Kettler FX1 2.Длительность нагрузки: 40 мин 3.Интенсивность нагрузки: ступенчато-восходящая нагрузка до ЧСС=145 уд/мин 50 Вт + 30/25 Вт +,,, до ЧСС 145 уд/мин 30 мин на мощности при ЧСС=145 уд/мин

Результаты исследования обычное функциональное состояние организма – до нагрузки

Реакция центральной гемодинамики на ортостаз: ЧСС

Систолический объем крови (сердце)

Минутный объем крови (сердце)

Среднее артериальное давление

ЦГД В базальном состоянии (до нагрузки) у спортсменов с высокой работоспособностью отмечалась менее выраженная реакция ЧСС в ответ на тилт-тест. Реакция других показателей ЦГД на тилт-тест не отличалась от контрольной Меньшая реакция ЧСС на ортостаз указывает на большую ортостатическую устойчивость спортсменов

Реакция периферического кровотока на пассивный переход в ортостаз

Снижение СОК было более выражено у спортсменов в руках, животе и ногах

«Голова»: снижение СОК в голове было менее выражено у спортсменов с высокой работоспособностью МОК в ортоположении у спортсменов возрастал существенно больше

Особенность ПГД у спортсменов: более выраженное снижение СОК в ногах, руках и животе и менее выраженное снижение СОК в голове Спортсмены n=32 PWC145 ЧСС -0,38* САД -0,22 СОК голова 0,40* СОК живот -0,41* СОК сердце -0,21 СОК руки -0,53 СОК ноги -0,53

Реакция центральной и периферической гемодинамики после физической нагрузки на фоне утомления (10 мин восстановления)

Физическая нагрузка

Физическая работа и потеря веса у спортсменов PWChigh были выше

Реакция центральной гемодинамики на ортостаз: ЧСС: 1. после нагрузки прирост ЧСС стал выше, чем до нагрузки 2. различия в реакции ЧСС после нагрузки между группами исчезли

СОК (сердце): 1. после нагрузки СОК сердца был снижен 2. между группами различий в снижении СОК сердца не выявлено 3. после нагрузки степень снижения СОК стала меньше, чем до нагрузки

МОК (сердце): 1. после нагрузки МОК лежа остался на прежнем уровне 2. реакция на ортостаз значительно не изменилась по сравнению с до нагрузки 3. различий в реакции МОК сердца между группами не выявлено

Среднее артериальное давление: после нагрузки реакция САД снизилась, за счет контрольной группы спортсмены поддерживали стабильным САД в положении стоя, в контроле САД в ортостазе снизилось

ЦГД На фоне физического утомления отмечался рост напряжения систем регуляции центрального кровообращения: -повышенная реакция ЧСС на ортостаз -снижение уровня среднего АД в ортостазе На фоне утомления (после нагрузки - 10 мин) у спортсменов с высокой работоспособностью отмечалось более стабильное поддержание СрАД в ортостазе. Это указывает на большую ортостатическую устойчивость.

Реакция периферического кровотока на тилт-тест на фоне утомления

Базовый импеданс в регионах тела лежа после нагрузки: объем крови увеличился в ногах и руках за счет грудного и абдоминального регионов

«РУКИ» СОК: 1. После нагрузки СОК в руках стал меньше уже лежа, и степень его падения в ответ на ортостаз резко снизилась 2. после нагрузки различия в реакции СОК между группами исчезли

«РУКИ» МОК: 1. После нагрузки МОК в руках не изменился 2. У спортсменов после нагрузки МОК в руках не изменялся в ответ на ортостаз и становился выше, чем до нагрузки в ортостазе

«Живот» СОК : 1. СОК в «абдоминальном отведении» после нагрузки стал меньше уже лежа, и степень его падения в ответ на ортостаз резко снизилась 2. после нагрузки различия в реакции СОК между группами исчезли

«Ноги» СОК после нагрузки: 1. СОК в ногах во всех группах стал ниже 2. Степень снижения СОК в ногах после нагрузки во всех группах уменьшилась, 3. Реакция СОК у спортсменов оставалась как и до нагрузки повышенной

«Ноги» МОК после нагрузки: МОК в ногах лежа после нагрузки стал повышенным во всех группах В ортостазе остался на прежнем уровне как и в ортостазе до нагрузки Степень снижения МОК в ответ на ортостаз увеличилась в большей мере в контроле

«Голова» СОК после нагрузки 1. СОК в «голове» стал ниже, чем до нагрузки 2. После нагрузки преимущество у спортсменов исчезло: степень снижения СОК (голова) в группе PWChigh стала схожей с контролем, но существенно больше, чем реакция до нагрузки

Особенность гемодинамики на фоне утомления: На фоне физического утомления степень напряжения механизмов регуляции кровотока при ортостазе увеличена: реакция ЧСС была повышена, а среднее АД в ортостазе понижено. Рост напряжения регуляции на фоне утомления связана с исходным перераспределением крови к ногам и рукам от грудного и абдоминального регионов тела и снижением «центрального депо» крови

Особенность гемодинамики на фоне утомления у спортсменов: На фоне утомления повышенная способность поддерживать кровоток в сосудах головы и снижать кровоток в периферических сосудах ног, рук и живота у спортсменов в ответ на ортостаз уменьшалась. Одинаковые реакции периферического кровотока на фоне большей степени дегидратации могут указывать на большую ортостатическую устойчивость спортсменов и на фоне утомления.

Спасибо за внимание Мельников Андрей Александрович Ярославский государственный педагогический