Роль физической активности в развитии перекрестной адаптации
Адаптационно-приспособительные реакции живой системы в ответ на воздействие различных факторов окружающей среды — одно из основных условий сохранения гомео-стаза, а следовательно, и жизни. По меткому выражению П.А. Авцына (1982), " Жить — значит адаптироваться".
Уже давно подмечено, что ряд факторов окружающей среды вызывает комплекс однотипных сдвигов в состоянии функций организма. Таким образом, адаптируясь, например, к условиям гипоксии, можно приобрести повышенную резистентность к воздействию холода, физической нагрузки и т. д. Это явление получило название неспецифической резистентности, или перекрестной адаптации.
Раздражители окружающей среды, вызывая интенсивную деятельность систем организма, различными механизмами приводят к одному и тому же сдвигу — дефициту энергетических образований — макроэргических фосфатов, увеличению потенциала фосфорилирования и мобилизации гликолиза. Данный сдвиг обусловлен ограниченной мощностью системы митохондрий и лимитирует интенсивность жизнедеятельности организма в изменившихся условиях.
Этот сдвиг является сигналом, активирующим генетический аппарат клеток и вызывающим активизацию синтеза нуклеиновых кислот и белков, в том числе белка митохондрий. Активизация образования митохондрий увеличивает их мощность и таким образом ресинтез АТФ на единицу массы клетки. Активизация других клеточных структур увеличивает общую массу клеток, уменьшая тем самым функциональную нагрузку, которая приходится на единицу массы клеточных образований. При этом, как следствие, снижается использование АТФ на единицу массы клетки.
В конечном итоге активизация генетического аппарата клетки, вызванная дефицитом энергии, устраняет этот дефицит и данный механизм саморегуляции становится основой перекрестной адаптации, выражающейся в увеличении мощности энергетического субстрата организма и способности противостоять нескольким различным, по существу важнейшим, факторам окружающей среды (Ф.З. Меерсон, 1972).
Такая общность в механизмах формирования устойчивости к различным факторам окружающей среды рождает естественную мысль использовать готовую адаптацию к одному фактору для того, чтобы получить более быструю и совершенную адаптацию к другому.
Это использование резервов, сформированных организмом в процессе адаптации к определенному фактору, для получения устойчивости к другому лежит в основе таких явлений, как более успешное приспособление физически тренированных лиц к условиям гипоксии, высокой и низкой температуре окружающей среды, воздействию различного рода болезнетворных агентов, кро-вопотере, проникающей радиации и т. д. (Н.В. Зимкин, 1968).
Действие на организм различного рода стрессовых факторов всегда сопряжено с дополнительными энергетическими тратами. В этом отношении важным критерием и результатом адаптации является способность биосистемы сохранять постоянство энергетического потенциала.
Систематическая физическая тренировка приводит к возрастанию энергетической мощности аппарата митохондрий, что и предопределяет повышение устойчивости " неравновесия", в котором находится организм в окружающей среде.
Методы оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы
Исследование первичных показателей.
Оценка степени напряжения регуляторных механизмов:
– Подсчет пульса;
– Измерение АД: диастолическое, систолическое, пульсовое, среднединамическое, минутный объем крови, периферическое сопротивление;
Исследование начальных и конечных показателей при проведении тестовых воздействий:
– Проба Мартинета - оценка способности к восстановлению после физ. нагрузки;
– Проба с приседанием - характеристика функциональной полноценности сердечно-сосудистой системы;
– Проба Флака - позволяет оценить функцию сердечной мышцы;
– Проба Руфье - переносимость динамической нагрузки; коэффициент выносливости);
Оценка вегетативного статуса:
– Индекс Кердо - степень влияния на сердечно-сосудистую систему вегетативной нервной системы;
– Активная ортопроба - уровень вегетативно-сосудистой устойчивости;
– Ортостатическая проба - служит для характеристики функциональной полноценности рефлекторных механизмов регуляции гемодинамики и оценки возбудимости центров симпатической иннервации;
– Глазосердечная проба - используется для определения возбудимости парасимпатических центров регуляции сердечного ритма;
– Клиностатическая проба - характеризует возбудимость центров парасимпатической иннервации.
Расчётный индекс адаптационного потенциала сердечно-сосудистой системы.
– Индекс Р.М. Баевского и соавт., 1987.
ОПИСАНИЕ МЕТОДИК
ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРВИЧНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ.
Оценка степени напряжения регуляторных механизмов:
– Подсчет пульса;
– Измерение АД: диастолическое, систолическое, пульсовое, среднединамическое, минутный объем крови, периферическое сопротивление;
Подсчет пульса. Показатель нормы: 60 – 80 уд.в мин.
Диастолическое или минимальное давление (ДД).
Его высота в основном определяется степенью проходимости прекапилдяров, частотой сердечных сокращений и степенью эластичности кровеносных сосудов. ДД тем выше, чем больше сопротивление прекапилляров, чем ниже эластическое сопротивление крупных сосудов и чем больше ЧСС. В норме у здорового человека ДД равно 60—80 мм рт. ст. После нагрузок и различного рода воздействий ДД не меняется или несколько понижается (до 10 мм рт. ст.). Резкое снижение уровня диастолического давления во - время работы или, напротив, его повышение и медленный (более 2 мин) возврат к исходным значениям расценивается как неблагоприятный симптом. Показатель нормы: 60 – 89 мм.рт. ст.
Систолическое, или максимальное давление (СД).
Это весь запас энергии, которым фактически обладает струя крови в данном участке сосудистого русла. Лабильность систолического давления зависит от сократительной функции миокарда, систолического объема сердца, состояния эластичности сосудистой стенки, гемодинамического удара и ЧСС. В норме у здорового человека СД колеблется от 100 до 120 мм рт. ст. При нагрузке СД увеличивается на 20—80 мм рт. ст., а после ее прекращения возвращается к исходному уровню в течение 2—3 мин. Медленное восстановление исходных значений СД рассматривается как свидетельство недостаточности сердечно-сосудистой системы. Показатель нормы: 110-139 мм.рт. ст.
При оценке изменений систолического давления под влиянием нагрузки сопоставляют полученные сдвиги максимального давления и частоты сердечных сокращений с этими же показателями в покое:
(где СДр, ЧССр—систолическое давление и частота сердечных сокращений при работе;
СДп, ЧССп — те же показатели в покое.
Такое сопоставление позволяет охарактеризовать состояние сердечно-сосудистой регуляции. В норме она осуществляется за счет изменений давления (1 больше 2), при сердечной недостаточности регуляция идет за счет увеличения ЧСС (2 больше 1).
Пульсовое давление (ПД).
В норме у здорового человека составляет около 25—30% величины минимального давления. Механокардиография позволяет определить истинную величину ПД, равную разности между боковым и минимальным давлением. При определении ПД с помощью аппарата Рива-Роччи оно оказывается несколько завышенным, так как в этом случае его величина вычисляется вычитанием из максимального давления величины минимального (ПД = СД - ДД).
Среднединамическое давление (СДД).
Является показателем согласованности регуляции сердечного выброса и периферического сопротивления. В комплексе с другими параметрами дает возможность определять состояние прекапиллярного русла. В случаях, когда определение АД осуществляется по Н. С. Короткову, СДД можно рассчитать по формулам:
СДД = ДД + 0, 42 х ПД.
Величина СДД, рассчитанная по формуле (2), несколько выше. Показатель нормы: 75-85 мм.рт. ст.
Минутный объем крови (МО).
Это количество крови, перекачиваемое сердцем за минуту. По МО судят о механической функции миокарда, которая отражает состояние системы кровообращения. Величина МО зависит от возраста, пола, массы тела, температуры окружающего воздуха, интенсивности физической нагрузки. Показатель нормы: 3.5 – 5.0 л.
Норма МО для состояния покоя имеет довольно широкий диапазон и существенно зависит от методики определения:
Наиболее простой способ определения МО, позволяющий ориентировочно определить его величину, — определение МО по формуле Старра:
СО = 90, 97 + 0, 54 х ПД – 0, 57 х ДД – 0, 61В;
МО = СО-ЧСС
где СО - систолический объем крови, Мл; ПД - пульсовое давление, мм рт. ст; ДД - минимальное давление, мм рт. ст.; В - возраст, в годах.
Лильетранд и Цандер предложили формулу расчета МО, основанную на вычислении так называемого редуцированного давления. Для этого сначала определяют СДД по формуле:
затем вычисляется величина РАД:
отсюда МО = РАД х ЧСС.
В целях возможно, более объективной оценки наблюдаемых изменений МО можно также вычислить должный минутный объем: ДМО=2.2 х S,
где 2, 2 — сердечный индекс, л;
S — поверхность тела испытуемого, определяемая по формуле Дюбуа:
S = 71, 84 М °425Р 0725
где М — масса тела, кг; Р — рост, см;
или
где ДОО — должный основной обмен, рассчитанный в соответствии с данными возраста, роста и массы тела по таблицам Гарриса - Бенедикта.
Сопоставление МО и ДМО позволяет более точно охарактеризовать специфику функциональных изменений в сердечно-сосудистой системе, обусловленных воздействием различных факторов.
Периферическое сопротивление (ПС).
Обусловливает постоянство среднединамического давления (или его отклонения от нормы). Рассчитывается по формулам:
где СДД—среднединамическое давление, мм рт. ст.;
1330 — коэффициент для перевода мм рт. ст. в дины;
60 — число с в мин.
где СИ — сердечный индекс, равный в среднем 2, 2 ±0, 3 л/мин-м2.
Периферическое сопротивление выражается либо в условных единицах, либо в динах. Показатель нормы: 30 - 50 усл. ед. Изменение ПС при работе отражает реакцию прекапиллярного русла, зависящую от объема циркулирующей крови.
ИССЛЕДОВАНИЕ НАЧАЛЬНЫХ И КОНЕЧНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ТЕСТОВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ.
Оценка функциональных резервов:
– Проба Мартинета - оценка способности к восстановлению после физ. нагрузки;
– Проба с приседанием - характеристика функциональной полноценности сердечно-сосудистой системы;
– Проба Флака - позволяет оценить функцию сердечной мышцы;
– Проба Руфье - переносимость динамической нагрузки; коэффициент выносливости;
1. Проба Мартинета (упрощенная методика) используется при массовых исследованиях, позволяет оценивать способность сердечно-сосудистой системы к восстановлению после физической нагрузки. В качестве нагрузки в зависимости от контингента обследуемых могут применяться 20 приседаний за 30С и приседания в том же темпе в течение 2 мин. В первом случае период длится 3 мин., во втором — 5. Перед нагрузкой и спустя 3 (или 5) мин после ее окончания у испытуемого измеряется ЧСС, систолическое и диастолическое давление. Оценка пробы проводится по величине разности исследуемых показателей до и после нагрузки:
при разности не более 5 — «хорошо»;
при разности от 5 до 10 — «удовлетворительно»;
при разности более 10 — «неудовлетворительно».
2. Проба с приседанием. Служит для характеристики функциональной полноценности сердечно-сосудистой системы. Методика проведения: у человека до нагрузки двукратно подсчитывается ЧСС и АД. Затем обследуемый выполняет 15 приседаний за 30 с либо 60 — за 2 мин. Сразу по окончании нагрузки подсчитывают пульс и измеряют давление. Процедура повторяется через 2 мин. При хорошей физической подготовке обследуемого проба в том же темпе может быть продлена до 2 мин. Для оценки пробы применяют показатель качества реакции:
где ПД2 и ПД1) — пульсовое давление до и после нагрузки; П2 и П1 — частота сердечных сокращений до и после нагрузки.
3. Проба Флака. Позволяет оценить функцию сердечной мышцы. Методика проведения: обследуемый в течение максимально возможного времени поддерживает в U-образной трубке ртутного манометра диаметром 4 мм давление 40 мм рт. ст. Проба проводится после форсированного вдоха при зажатом носе. Во время ее проведения каждые 5С определяется ЧСС. Оценочным критерием является степень учащения пульса по отношению к исходному и продолжительность поддержания давления, которое у тренированных людей не превышает 40—50С. По степени учащения пульса за 5С различаются следующие реакции: не более 7 уд. — хорошая; до 9 уд. — удовлетворительная; до 10 уд — неудовлетворительная.
До и после пробы у испытуемого измеряется АД. Нарушение функций сердечно-сосудистой системы ведет к снижению артериального давления иногда на 20 М; М рт. ст. и более. Оценка пробуы производится по показателю качества реакции:
где СД1 и СД2 — систолическое давление исходное и после пробы.
При перегрузке сердечно-сосудистой системы значение ПКР превышает 0, 10—0, 25 отн. ед.
системы.
4. Проба Руфье (переносимость динамической нагрузки)
Обследуемый находится в положении стоя в течение 5 минут. За 15 секунд подсчитывается пульс / Ра/, после чего выполняется физическая нагрузка / 30 приседаний за минуту /. Повторно подсчитывается пульс за первые /Рб/ и последние /Рв/ 15 секунд первой минуты восстановления. При подсчете пульса обследуемый должен стоять. Вычисляемый показатель сердечной деятельности /ПСД/ является критерием оптимальности вегетативного обеспечения сердечно-сосудистой системы при выполнении физической нагрузки малой мощности
| ПСД
| 4 х (Ра + Рб + Рв) - 200
| =
|
| 10
|
Трактовка пробы: при ПСД менее 5 проба выполнена на «отлично»;
при ПСД менее 10 проба выполнена на «хорошо»;
при ПСД менее 15 – «удовлетворительно»;
при ПСД более 15- «плохо».
Проведенные нами исследования, позволяют считать, что у здоровых обследуемых ПСД не превышает 12, а больные имеющие синдром нейроциркулярной дистонии, как правило, имеют ПСД более 15.
Таким образом, периодический контроль за ПСД дает врачу достаточно информативный критерий оценки адаптационного потенциала сердечно-сосудистой системы.
5. Коэффициент выносливости. Используется для оценки степени тренированности сердечно-сосудистой системы к выполнению физической нагрузки и определяется по формуле:
где ЧСС — частота сердечных сокращений, уд./мин;
ПД — пульсовое давление, мм рт. ст.
Показатель нормы: 12-15 усл. ед. (по некоторым авторам 16)
Увеличение KB, связанное с уменьшением ПД, является показателем детренированности сердечно-сосудистой системы, уменьшение об утомлении.
ОЦЕНКА ВЕГЕТАТИВНОГО СТАТУСА:
– Индекс Кердо - степень влияния на сердечно-сосудистую систему вегетативной нервной системы;
– Активная ортопроба - уровень вегетативно-сосудистой устойчивости;
– Ортостатическая проба - служит для характеристики функциональной полноценности рефлекторных механизмов регуляции гемодинамики и оценки возбудимости центров симпатической иннервации;
– Глазосердечная проба - используется для определения возбудимости парасимпатических центров регуляции сердечного ритма;
– Клиностатическая проба - характеризует возбудимость центров парасимпатической иннервации.
1. Индекс Кердо (степень влияния на сердечно-сосудистую систему вегетативной нервной системы)
• ДД - диастолическое давление, мм.рт.ст.;
• ЧСС - частота сердечных сокращений, уд./мин.
Показатель нормы: от – 10 до + 10 %
Трактовка пробы: положительное значение - преобладании симпатических влияний, отрицательное значение - преобладание парасимпатических влияний.
2. Активная ортопроба (уровень вегетативно-сосудистой устойчивости )
Проба относится к числу функциональных нагрузочных проб, позволяет оценить функциональные возможности сердечно-сосудистой системы, а также состояние ЦНС. Снижение переносимости ортостатических проб (активности и пассивной) часто наблюдается при гипотонических состояниях при заболеваниях, сопровождающихся вегетативно-сосудистой неустойчивостью, при астенических состояниях и переутомлении.
Пробу следует проводить сразу после ночного сна. До начала пробы обследуемый должен 10 минут спокойно лежать на спине, без высокой подушки. По истечении 10 минут у обследуемого в положении лежа трижды подсчитывается частота пульса (счет в течение 15 с) и определяют величину артериального давления: максимального и минимального.
После получения фоновых величин испытуемый быстро встает, принимает вертикальное положение и стоит в течение 5 минут. При этом ежеминутно (во второй половине каждой минуты) просчитывается частота и измеряется артериальное давление.
Ортостатическая проба (ОИ» - ортостатический индекс) оценивается по формуле, предложенной Бурхардом-Киргофом.
| ОИ=
| АД мах.лежа
| х
| АД мин. стоя
| х
| ЧП стоя
| =
|
| АД мах.стоя
| АД мин. лежа
| ЧП лежа
|
Трактовка пробы: в норме ортостатический индекс составляет 1, 0 - 1, 6 относительных единиц. При хроническом утомлении ОИ=1, 7-1, 9, при переутомлении ОИ=2 и более.
3. Ортостатическая проба. Служит для характеристики функциональной полноценности рефлекторных механизмов регуляции гемодинамики и оценки возбудимости центров симпатической иннервации.
У обследуемого после 5-минутного пребывания в положении лежа регистрируют частоту сердечных сокращений. Затем по команде обследуемый спокойно (без рывков) занимает положение стоя. Пульс подсчитывается на 1-й и 3-й минуте пребывания в вертикальном положении, кровяное давление определяется на 3-й и 5-й минуте. Оценка пробы может осуществляться только по пульсу или по пульсу и артериальному давлению.
