М.Балыкин, Х.Каркобатов, А.Чонкоева, Е.Блажко, Р.Юлдашев, Ю.Пенкина

Институт физиологии и экспериментальной патологии высокогорья НАН Кыргызской Республики,
Бишкек, Кыргызстан

Известно, что с увеличением высоты местности кислородная стоимость мышечной работы прогрессивно повышается сопровождаясь более напряженным, чем на равнине, функционированием кислородтранспортных систем организма (Колчинская А.З. с соавт.,1983). Такая закономерность послужила основанием для использования факторов средне- и высокогорья для расширения функционального резерва систем дыхания, кровообращения, крови и формирования тканевых адаптаций, составляющих структурную основу повышения аэробных возможностей организма спортсменов, специализирующихся в различных видах спорта. При этом в программе тренировок часто используются упражнения около- или предельной мощности и интенсивности, без учета того, что в условиях высокогорья уровень их "экстремальности" повышается, выходя за пределы резервных возможностей физиологических систем организма, увеличивая фактор риска "срыва адаптации" и возникновение пред- или патологических состояний.

Проведенные нами исследования показали, что физические нагрузки с МПК в горах сопровождаются выраженными нарушениями гомеостаза и возникновением резкой тканевой гипоксии не только в мышцах, но и в органах, не принимающих непосредственного участия в локомоциях (Балыкин М.В. с соавт.,1988,1993). Это послужило предпосылкой для оценки " структурного следа", характеризующего "цену" адаптации висцеральных органов и скелетной мускулатуры в процессе напряженных физических тренировок в условиях высокогорья.

Исследования проводились на беспородных собаках массой 12-16 кг. обитателях предгорья в процессе месячного пребывания в горах (3200 м над ур.м.). Животные два раза в день, шесть раз в неделю были тренированы к бегу в третбане. В первой половине дня предъявлялись нагрузки аэробной (60-80 мин), во второй - аэробно-анаэробной направленности, включая работу с МПК (60-80 мин). На 5-7, 15 и 30 сутки эксперимента осуществляли эвтаназию животных большой дозой гексенала и KCl. Структурные изменения оценивались в локомоторных (четырехглавая мышца бедра), респираторных (диафрагма) мышцах и висцеральных органах (сердце,легкие,печень, почки,головной мозг), после приготовления препаратов для гистологического и электронномикроскопического исследования.

Результаты исследования показали, что после недельной тренировки в горах в мышцах и сердце отмечаются признаки реактивных, компенсаторно-приспособительных изменений на уровне тканей и микроциркуляторного русла (иперемия, паравазальный и интерстициальный отек, набухание и просветление мышечных волокон). На уровне ультраструктур прослеживаются изменения, связанные повышенной функциональной активностью клеток (набухание, гомогенизация митохондрий, частичное исчезновение гранул гликогена, расширение канальцев саркоплазматического ретикулума). Наряду с этим появляются признаки структурных нарушений, отчетливо прослеживающиеся в миокарде левого и правого желудочков сердца, где наряду с мелкоочаговыми кровоизлияниями появляются признаки деструкции кардиомиоцитов, участки некробиоза и некроза, очажки полиморфно-ядерного инфильтрата. На уровне ультраструктур уменьшается количество рибосом, встречаются митохондрии с деструкцией мембран, вакуолизацией матрикса, частичным или полным исчезновением крист, появлением кальциевых пробок.

Выраженные структурные нарушения после недельной тренировки в горах отмечаются в легких (мелкоочаговые кровоизлияния,истончение межальвеолярных перегородок,появление экссудата в альвеолах и бронхиолах). В печени наряду с полнокровием сосудистого русла отмечаются зональные структурные нарушения гепатоцитов, усиливающиеся по направлению от перипортальной к перивенулярной зоне печеночного ацинуса. В головном мозге преобладают реактивные изменения, связанные с изменениями микрогемоциркуляции.

После месячной тренировки в горах соотношение адаптивных и дизадаптаивных изменений во всех органах смещается в сторону первых. В сердце,легких и печени прослеживаются признаки репаративной регенерации тканевых и внутриклеточных структур: происходит организация и локализация геморрагий, замещение участков некроза соединительной и жировой тканью. Повышаются размеры и количество митохондрий, увеличивается число гранул гликогена и рибосом, плотность канальцев гранулярного и агранулярного ретикулума. Признаком структурной адаптации является и увеличение плотности капилляров в легких, миокарде левого и правого желудочков сердца, в локомоторных и респираторных мышцах. Однако и в этот период сохраняется морфофункциональная гетерогенность на уровне органов и тканей, свидетельствующая о незавершенности тканевой адаптации, что хорошо прослеживающаяся на примере скелетных и сердечной мышц. Так, если в локомоторной мышце и диафрагме прослеживается устойчивое снижение диаметра волокон, увеличение площади микроциркуляторного русла, то в миокарде наряду с общей гипертрофией (иперплазией) волокон, отмечаются истонченные мышечные структуры и участки сократительного миокарда, замещенные соединительной тканью, функцию которых берут на себя соседние кардиомиоциты.

Полученные данные приводят к заключению, что напряженные тренировки в первые дни пребывания в горах сопровождаются выраженными структурными изменениями не только в мышцах, но и в висцеральных органах (сердце,легкие,печень,почки), которые приобретают характер локальных патологических нарушений. Месячная тренировка в горах приводит к появлению признаков адаптации висцеральных и соматических органов к физическим нагрузкам, которые можно оценить как проявление "положительного структурного следа" (ипертрофия и гиперплазия тканей и внутриклеточных структур). При этом, на фоне внутриклеточной репарации и регенерации в ряде внутренних органов (сердце, легкие, печень) происходит соединительнотканное и жировое замещение некротизированных тканей, дифференцируемых как "отрицательный структурный след" адаптации к физическим нагрузкам в горах.

1. Балыкин М.В. Кислотно-основной гомеостаз в условиях высокогорья // Изв.АН Кирг.ССР. - 1988. - N 2. - С.78-86.

2. Балыкин М.В., Каркобатов Х.Д., Орлова Е.В. Газы крови и органный кровоток у собак при физических нагрузках в горах // Физиол.журн.СССР,1993. - Т.79,N 11. - С. 77-85.

3. Колчинская А.З., Дударев В.П., Керефов М.Т. с соавт. Вторичная тканевая гипоксия. - Киев:Наукова думка,1983. - 255 с.

При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!

Структурная "цена" адаптации к физическим нагрузкам в условиях высокогорья / Балыкин М. [и др.] // Человек в мире спорта : Новые идеи, технологии, перспективы : Тез. докл. Междунар. конгр. - М., 1998. - Т. 1. - С. 170-171.