Головина Т., аспирант ПНИЛ, Орел В., с.н.с. ПНИЛ,
Щесюль А., студент 4-го курса, Подгорнов Е., студент 4-го курса

ВВЕДЕНИЕ

Изменения показателей центральной гемодинамики при упражнениях на большинстве силовых тренажеров изучены еще совершенно недостаточно. Особенно это касается эластического (E_a) и периферического (K) сопротивлений артериальной системы [3, 4], при динамическом взаимодействии которых с сердечным выбросом формируется конкретный уровень артериального давления. Именно эти системные сопротивления и являются определяющими для величины сосудистой нагрузки сердца.

Однако способов прямого измерения сосудистых сопротивлений не существует. Для определения периферического и эластического сопротивлений у спортсменов используются [3, 4] специальные биофизические модели, по которым и производятся расчеты, базирующиеся на результатах соответствующих неинвазивных измерений.

МЕТОДИКА

Ниже представлены данные, полученные только при сравнительно малых нагрузках на тренажере мышц плечевого пояса (ТМПП). Было обследовано 25 студентов, магистрантов, аспирантов и сотрудников РГАФК. Нагрузки выполнялись одной рукой, что позволяло на свободной руке измерять артериальное давление. Испытуемый выполнял два вида нагрузок: статическое удержание груза и динамические поднятия того же груза (частота 30 раз в минуту; высота поднятия 12-15 см). Каждая на

грузка длилась 2 минуты, после чего следовал отдых 4-6 минут. Затем груз увеличивали, и испытуемый снова выполнял те же упражнения. Грузы подбирались индивидуально.

Измерялись ударный объем крови (УО), частота сердечных сокращений (ЧСС), длительность периода изгнания, а также аускультативно величины систолического и диастолического артериального давления. Использовался [1] программно-измерительный комплекс РЕОДИН, который регистрирует дифференциальную реограмму центрального пульса. занося величины УО, минутного объема крови (МО), ЧСС в базу данных комплекса. Расчеты сосудистых сопротивлений проводились на ПК по формулам работы [3].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

В таблице представлены средние результаты измерений величин эластического и периферического сопротивлений артериальной системы, а также показателей центральной гемодинамики как при выполнении упражнений на ТМПП, так и в условиях покоя, включая промежутки восстановления после каждого упражнения. В колонках "Покой" таблицы для каждого показателя первое значение отвечает исходным данным покоя перед началом упражнений, остальные величины отвечают измерениям на 4-й минуте интервала отдыха после выполнения соответствующего упражнения на ТМПП.

При выполнении указанного комплекса статических и динамических нагрузок на тренажере эластическое сопротивление (табл.) монотонно возрастало в среднем от 852 в покое до 1735 дин·см^-3 - на последней нагрузке. Величины E_a в промежутках отдыха между нагрузками также последовательно возрастали до 1328 дин·см^-5 (табл.), что связано с неполным восстановлением в течение пятиминутных интервалов. Происходило непрерывное накопление жесткости стенок аорты и магистральных артерий.

Рост эластического сопротивления артериальной системы сопровождался (табл.) увеличением ЧСС как от нагрузки к нагрузке (93 - 127 уд/мин), так и в последовательных промежутках отдыха (65 - 85 уд/мин).

Величина К. в покое и в конце восстановления после нагрузок колебалась в пределах: 1440-1550 дин·с·см^-5 В ходе как статических, так и динамических нагрузок К снижалось в среднем до 1200 дин·с·см^-5.

Это совершенно нормальная реакция капиллярного русла на рост минутного кровотока, проявляющаяся в среднем при мощности велоэргометрических нагрузок [4] порядка 150-200 кгм/мин. При этом К после окончания нагрузок возрастало почти до значений в покое (табл.).

Показательны в этих условиях изменения УО крови. При статических нагрузках максимумам ЧСС отвечают минимумы УО - соответственно 72 и 65 мл. Снижение УО с усилением статической нагрузки связано с эффектом натуживания. При упражнениях поднятия груза наблюдается возрастание УО по сравнению с соответствующими статическими удержаниями (табл 1.).

Минутный объем крови при выполнении упражнений на ТМПП локально возрастает: до 7,1 и 8 л/мин при статических и до 8,5 и 9,2 л/мин - при динамических нагрузках. Больший рост МО при подниманиях груза происходит за счет подключения мышечного насоса, увеличивающего венозный возврат. В отличие от малых велоэргометрических нагрузок [2] МО в данном случае растет в основном за счет увеличения ЧСС.

Таблица №1.

Сосудистые сопротивления и показатели центральной гемодиналшки при упражнениях на ТМПП (±)

Систолическое давление по средним данным (табл.) изменяется в пределах от 125 мм рт.ст. в начале упражнений до величин 160 - 180 мм рт.ст. на пиках нагрузок. Диастолическое давление в условиях выполнения нагрузок на тренажере в среднем возрастало до 110 - 120 мм рт.ст. Особенностью динамики изменения давления при выполнении нагрузок на тренажере является синхронный рост систолического и диастолическо-го давлений, что связано с действием эффекта натуживания.

Представленные данные о гемодинамических реакциях при упражнениях на ТМПП, позволяют сопоставить величины эластической составляющей сосудистой нагрузки сердца с данными о E_a при велоэргометрии. Так, по средним данным [4] E_a достигает у спортсменов величины порядка 1400 дин·см^-5 при мощности работы на велоэргометре 500 кгм/мин, а 1800 дин·см^-5 - при 800 кгм/мин. Однако при этом УО в среднем составляет 115 - 130 мл, а МО - соответственно 12 и 17 л/мин, поскольку отсутствует натуживание, и венозный возврат увеличен. Следовательно, в отличие от работы на велоэргометре (когда при компенсаторно увеличенном E_a нагрузка на сердце имеет в основном инерционный характер [5]), при упражнениях на ТМПП доминирующей является именно эластическая составляющая сосудистой нагрузки.

ВЫВОДЫ

1. Малые статические и динамические нагрузки на ТМПП при МО порядка 7,5 - 9 л/мин сопровождаются выраженным ростом E_a, характерным для велоэргометрических нагрузок с МО порядка 12-17 л/мин.

2. Для малых нагрузок, выполняемых на ТМПП в режиме с пятиминутными интервалами восстановления, характерен кумулятивный эффект накопления жесткости артериальных сосудов, что необходимо учитывать при планировании комплексов силовых упражнений.

Литература:

1. Инструментальные методы исследования в кардиологии (Руководство) /Ред.: Сидоренко Г. И. -Минск, 1994. - 272 с.

2. Карпман В.Л., Любина Б.Г. Динамика кровообращения у спортсменов. -М.: ФиС, 1982. - 135 с.

3. Карпман В.Л., Орел В.Р. Артериальный импеданс у спортсменов//В сб.: Труды ученых ГЦОЛИФК. 75 лет. Ежегодник. - Москва: ГЦОЛИФК- 1993.- С. 262-271.

4. Карпман В.Л., Орел В.Р., Кочана Н.Г., Никитина С.С., Любина Б.Г. Эластическое сопротивление артериальной системы у спортсменов // В сб.: Клинико-физиологические характеристики сердечно-сосудистой системы у спортсменов. - М.: РГАФК. - 1994. - С. 122-129.

5. Карпман В.Л., Орел В.Р., Богданов В.Н., Лиошенко В.Г. Инерционное сопротивление артериальной системы и постнагрузка левого желудочка сердца у спортсменов // Юбилейный сборник трудов ученых РГАФК, посвященный 80-летию Академии. - Т.5 - М.: ФОН., 1998. -С. 179-190.

При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!

Сосудистая нагрузка сердца при работе на тренажере мышц плечевого пояса / Головина Т. [и др.] // Сб. тр. учен. РГАФК 1999 г. - С. 18-23. - М., 1999.