РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРОВИ В СИСТЕМЕ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ КРОВООБРАЩЕНИЯ У ВЫСОКОКВАЛИФИЦИРОВАННЫХ СПОРТСМЕНОВ

СПОРТИВНАЯ МЕДИЦИНА

Abstract

RHEOLOGICAL PROPERTIES OF BLOOD IN SYSTEM OF ELITE ATHLETES CIRCULATION'S COMPLEX EVALUATION

A.D. Vikulov, lecturer

Yaroslavl state K.D. Ushynsky pedagogical university

Key words: circulatory system, rheological properties, blood, cardiodynamics, system hemadynamics, left ventricle, phase analysis, factorial analysis.

To reveal the relative input the hemarheological changes in the trained athlete's organism at rest was the purpose of the study.

The elite athletes (n=13) and nonathletes (n=15) had been distributed over control and experimental groups.

The methods of echocardiography, visсosimetry and others had been used. The data had been analised by the factorial method.

The study had allowed to state the steadiness of the factorial structure of the trained athletes. The parameters of the bloods's rheological properties dominated in three factors from seven, discriminated in the control and experimental groups. Mechanical properties of the blood had demonstrated connections with the vascular component.

РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРОВИ В СИСТЕМЕ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ КРОВООБРАЩЕНИЯ У ВЫСОКОКВАЛИФИЦИРОВАННЫХ СПОРТСМЕНОВ

Кандидат биологических наук, доцент А.Д. Викулов
Ярославский государственный ордена Трудового Красного Знамени педагогический университет им. К.Д. Ушинского

Ключевые слова: система кровообращения, реологические свойства, кровь, кардиодинамика, системная гемодинамика, левый желудочек, фазовый анализ, факторный анализ.

В последнее время при оценке кровообращения в экспериментальной и клинической практике все чаще обращаются к оценке реологических свойств крови. Целый ряд работ показывает, что при различных состояниях: болезни, экспериментальном обезвоживании, тренированности у спортсменов - они подвергаются существенным изменениям [1-17], что еще раз подтверждает важность механических свойств крови в оптимизации кровообращения. Вместе с тем в литературе практически отсутствуют сведения, показывающие взаимосвязь реологических свойств крови с другими подсистемами кровообращения (сердцем, сосудами и т.д.). Учитывая это, мы предприняли попытку ответить на вопрос, каков у тренированного организма спортсмена в покое относительный вклад изменений гемореологии среди изменений на уровне системы кровообращения.

Организация и методика исследования. В двух группах - экспериментальной и контрольной - получена комплексная оценка кровообращения, включающая изучение показателей кардиодинамики, морфологии и функции левого желудочка, фазового анализа сердечной деятельности, системной гемодинамики и реологических свойств крови.

Изучены следующие показатели (порядок строго определенный): 1) показатель роста тела в длину; 2) показатель веса тела; 3) площадь поверхности тела; 4) артериальное давление (АД) систолическое; 5) АД диастолическое; 6) АД среднее; 7) АД пульсовое; 8) среднее динамическое давление; 9) ЧСС; 10) конечно-систолический размер левого желудочка (ЛЖ); 11) конечно-диастолический размер ЛЖ; 12) правый желудочек; 13) толщина межжелудочковой перегородки (МЖП) в диастолу; 14) систолическая экскурсия МЖП; 15) толщина задней стенки ЛЖ в диастолу; 16) систолическая экскурсия задней стенки ЛЖ; 17) степень укорочения размера ЛЖ в систолу; 18) амплитуда открытия передней створки МК; 19) скорость открытия передней створки МК; 20) скорость раннего диастолического прикрытия; 21) расстояние от передней створки МК до МЖП; 22) диаметр корня аорты; 23) полость левого предсердия; 24) отношение полости левого предсердия к корню аорты; 25) максимальная скорость кровотока в восходящей аорте; 26) время ускорения; 27) время замедления; 28) время изгнания; 29) интеграл скорости потока; 30) конечно-диастолический объем ЛЖ; 31) конечно-систолический объем ЛЖ; 32) ударный объем сердца; 33) фракция изгнания; 34) работа ЛЖ; 35) сердечный выброс; 36) сердечный индекс; 37) общее периферическое сопротивление (ОПСС); 38) удельное периферическое сопротивление (УПСС); 39) диаметр нижней полой вены; 40) диаметр нижней полой вены на вдохе; 41) коллапс нижней полой вены на вдохе; 42) время ускорения в легочной артерии; 43) градиент давления в легочной артерии; 44) масса миокарда ЛЖ; 45) фаза асинхронного сокращения; 46) фаза изометрического сокращения; 47) период напряжения; 48) период изгнания; 49) механическая систола; 50) фаза изометрического расслабления; 51) общая систола; 52) диастола; 53) продол-жительность сердечного цикла; 54) индекс напряжения миокарда; 55) внутрисистолический показатель; 56) механический коэффициент; 57) скорость повышения внутрижелудочкового давления; 58) кажущаяся вязкость цельной крови (скорости сдвига свыше 130с-1); 59) кажущаяся вязкость цельной крови (скорости сдвига - 45-50с-1); 60) кажущаяся вязкость цельной крови (скорости сдвига - 10с-1); 61) кажущаяся вязкость плазмы; 62) гематокритный показатель; 63) количество эритроцитов в 1 мм3; 64) осмолярность; 65) средний объем эритроцита; 66) функция транспорта эритроцитов (ФТЭ); 67) объем плазмы, приходящийся на 1 эритроцит; 68) относительная вязкость крови; 69) вязкость эритроцитов; 70) внутренняя вязкость эритроцитов; 71) реологический коэффициент; 72) показатель реологической эффективности транспорта кислорода.

Выполнен факторный анализ. Данные кардиодинамики, морфологии и функции ЛЖ, фазового анализа сердечной деятельности, системной гемодинамики получены методом эхокардиографии. Кажущаяся вязкость цельной крови и плазмы крови исследована на капиллярном вискозиметре. Расчетные показатели: ФТЭ, относительная вязкость крови, внутренняя вязкость эритроцитов, реологический коэффициент, показатель реологической эффективности транспорта кислорода, средний объем эритроцитов - достаточно известны и описаны в литературе [15, 16]. Остальные данные получены общепринятыми методами.

Экспериментальную группу составили высококвалифицированные спортсмены-пловцы (n=13), мастера и кандидаты в мастера спорта в соревновательном периоде тренировки, находящиеся в состоянии спортивной формы.

Контрольную группу составили практически здоровые, не занимающиеся никакими видами спорта студенты (n=15).

Исследуемые показатели фиксировали через 24 ч восстановление с момента окончания последней тренировочной нагрузки. Забор крови производился из локтевой вены утром, натощак.

Математическая обработка результатов проведена на компьютере в системе статистики.

Результаты и обсуждение. Результаты факторного анализа показали, что и в контрольной, и в экспериментальной группе число наиболее значимых факторов одинаково - семь. Общий факторный вес в сравнимых группах был также приблизительно одинаков: в контрольной группе - 63,15%; в группе высококвалифицированных спортсменов - 60,48%.

В целом факторная структура показателей кровообращения тренированного и нетренированного организмов оказалась сходной. Так, и в одной, и в другой группе можно выделить несколько идентичных факторов. Первый можно условно назвать "фактором экономизации в покое сердечно-сосудистой системы". Его факторный вес среди других был наиболее значителен: в контрольной группе он равнялся 13,087 (р<0,18), в экспериментальной - 12,603 (р<0,18). Второй фактор может быть интерпретирован как "сосудистый". Наиболее высокие факторные веса здесь имели показатели артериального давления. Факторный вес в контрольной группе составил 9,026 (р<0,13); в экспериментальной - 10,125 (р<0,14). Третьим фактором, характерным и для одной, и для другой группы, был фактор "функционального резерва сердца". Факторный вес названных факторов был равен 9,725 (р<0,14) и 8,379 (p<0,12) соответственно для контрольной и экспериментальной групп.

Показатели реологических свойств крови в обеих группах оказались представленными в трех факторах. Вместе с тем именно здесь обнаружены и некоторые различия между группами спортсменов и лиц, не занимающихся спортом. Они представляются весьма любопытными. В контрольной группе один из факторов был непосредственно связан с вязкостью цельной крови, определенной при низких напряжениях сдвига, и показателями, ее определяющими. Низкие напряжения сдвига характерны для венозного отдела кровообращения. Следовательно, данный фактор связан с венозным возвратом. Это предположение подтверждает и факт высокого факторного веса показателя 39 (диаметр нижней полой вены). Общий вес третьего фактора составил 9,272 (p<0,11). Другой фактор оказался связан с показателем вязкости цельной крови при высоких напряжениях сдвига. Вес этого фактора - 8,089 (p<0,11). Помимо сильно представленных внутри данного фактора гемореологических параметров высокие факторные веса отмечены у показателей 15, 27, 28, 44, 49, 51 (тех, которые значимы в систолической части сердечного цикла). Третий из выделенных гемореологических факторов можно интерпретировать как "плазменный". Относительный вес этого фактора в контрольной группе составлял 5,906 (p<0,08). Внутри фактора практически не отмечалось показателей, имеющих высокие факторные веса. Несколько выделялись лишь параметры, связанные с антропометрическими данными (рост, вес, площадь поверхности тела).

В экспериментальной группе, в том факторе, где в контроле доминировал показатель вязкости крови при малых напряжениях сдвига, определяющими стали параметры, характеризующие сосудистый компонент кровообращения, - показатели артериального давления. По сути этот фактор теперь уже стало возможным интерпретировать как "сосудистый". Причем все показатели артериального давления вошли в данный фактор, имея статистически значимые факторные веса, чего нельзя было сказать о контрольной группе. Таким образом, возросшая значимость сосудистого компонента у высококвалифицированных спортсменов свидетельствует об улучшении регуляции системы кровообращения, ибо известно, что минутный объем как один из основных параметров системы, с одной стороны, определяется разностью давлений на концах сосудистого русла, а с другой - сосудистым сопротивлением. Последнее, в свою очередь, прямо связано с сосудистым тонусом.

Любопытно еще одно обстоятельство: показатель вязкости крови входил в данный фактор уже со знаком "минус". Очевидно, такая закономерность указывает не только на улучшение венозного возврата, но и на оптимизацию у спортсменов в покое обменных процессов в системе микроциркуляции. Внутри обсуждаемого фактора становится отчетливо видной значимость для данного фактора деформируемости эритроцитов. Это и неудивительно, ибо деформируемость эритроцитов наиболее значима в потоке с высокими скоростями сдвига, а это, в свою очередь, функция давления. Но самое главное - это обнаруженная у высококвалифицированных спортсменов взаимосвязь гемореологических параметров и давления в сосудах. Если в контрольной группе эти параметры входили в разные значимые факторы, то в экспериментальной они оказались в одном. Налицо упорядочение системы, свойственное тренированному организму.

Вторым фактором, где в экспериментальной группе были сильно представлены гемореологические параметры, был фактор весом 9,978 (р<0,14).

Наряду с показателями вязкости крови при высоких напряжениях сдвига и определяющих их величинах высокие факторные веса имели показатели 26, 28, 40, 49, 51, характеризующие высокую сократительную способность миокарда.

Третьим фактором, непосредственно связанным с реологическими свойствами крови, оказался фактор весом 6,145 (p<0,09). Его следует интерпретировать как "плазменный". Он был особенно взаимосвязан с показателями, характеризующими период диастолы сердечного цикла. Очевидно, для гидродинамической ситуации существенное значение здесь имеют инерционные механизмы.

Остальные факторы у тренированного и нетренированного организмов были сходны по классификационному признаку, но различны по весу.

Выводы

1. Факторная структура системы кровообращения строго определена и малоизменчива под влиянием систематически воздействующих мышечных нагрузок.

2. Существенную роль в оптимизации кровообращения играют реологические свойства крови. В трех из семи выделенных факторов они характеризовались высокими факторными весами, оказывая доминирующее влияние.

3. Вывод 2 позволяет наметить перспективу в исследовании организма спортсмена при изучении реологических свойств крови: роль вязкости плазмы и других плазменных

факторов, а также деформируемость эритроцитов.

Практические рекомендации. Можно рекомендовать включение в практику врачебного контроля спортсменов измерения кажущейся вязкости цельной крови, которые могут служить надежными критериями тренированности спортсмена.

Можно еще раз подтвердить: метод эхокардиографии позволяет получить объективную информацию о состоянии организма спортсмена. Это особенно справедливо в отношении морфологии и функции левого желудочка. Метод ценен не только сам по себе, но еще больше - во взаимосвязи с другими методами.

В условиях компьютерной оснащенности исследователям и практикам можно рекомендовать факторный анализ с целью описания полученных объективных данных, выдвижения наиболее существенных признаков и гипотез.

Литература

1. Баканова И.А.: Автореф. дисс. Ярославль, 1996.

2. Бурухин С.Ф.: Автореф. дисс. М., 1991.

3. Викулов А.Д.: Автореф. дисс. Краснодар, 1986.

4. Виноградов А.Н.: Автореф. дисс. М., 1986.

5. Галенок В.А., Гостинская Е.В., Диккер В.Е. Гемореология при нарушениях углеводного обмена. - Новосибирск: Наука, 1987.

6. Гудимов С.В.: Автореф. дисс. Ярославль, 1996.

7. Гущин А.Г.: Автореф. дисс. М., 1995.

8. Зайцев Л.Г.: Автореф. дисс. Кишинев, 1985.

9. Кожухова В.К.: Автореф. дисс. Ярославль, 1996.

10. Левтов В.А., Регирер С.А., Шадрина Н.Х. Реология крови. - М.: Медицина, 1982.

11. Муравьев А.В.: Автореф. докт. дисс. М., 1993.