Адрес e-mail:

Гомеостатичность артериального импеданса и фазовая структура сердечного цикла у спортсменов

В. Р. Орел
НИИ ФПС РГУФК

Артериальный импеданс (Zа), определяющий величину постнагрузки (afterload) левого желудочка (ЛЖ) сердца, формируется под совместным влиянием системных сосудистых сопротивлений: периферического, эластического (Еа) и инерционного (Js). Артериальный импеданс равен сумме статической (Zр) и динамической (Zk) составляющих: Za = Zp + Zk. Составляющая Zр в основном зависит от механической работы левого желудочка по расширению упругих стенок аорты, а составляющая Zk связана с кинетической энергией сердечного выброса.

Для определения Za была разработана специальная аналитическая модель. Эта модель позволяет вычислять величину импеданса и сосудистых сопротивлений на базе неинвазивно измеряемых величин артериального давления, минутного кровотока, а также длительностей основных фаз сердечного цикла. Неинвазивная методика эффективно применяется для исследований спортсменов как в покое, так и при непредельных мощностях мышечной работы.

Возрастание минутного кровотока у спортсменов с ростом мощности мышечной работы (500 и 1000 кгм/мин — педалирование на велоэргометре в течение 3,5 мин.) происходило в среднем от 4,8 л/мин (в покое) до 20,2 л/мин (1000 кгм/мин). Одновременно периферическое сопротивление в среднем уменьшилось от 1650 до 625 дин×с×см-5 (в 2,6 раза — 160 % по отношению к минимуму R); Еа возрастало от 1056 до 2274 дин×см-5 (в 2,15 раза — 115 %); Js увеличивалось линейно от 214 до 753 мН×с (в 3,5 раза — 250 %). В этих условиях артериальный импеданс в среднем увеличился незначительно: от 78,5 в покое до 90,7 дин×с×см-5 при мощности 1000 кгм/мин (на 15,5 %). Следовательно, в условиях покоя и при непредельных физических нагрузках артериальный импеданс у спортсменов обладает свойством гомеостатичности, оптимизируя тем самым рабочую нагрузку ЛЖ. В то же время физиологические механизмы, реализующие эффект автостабилизации Zа, еще изучены недостаточно.

В этих условиях длительность сердечного цикла в среднем уменьшилась от 0,94 до 0,39 с; период изгнания (S) уменьшился от 0,24 до 0,14 с, а фаза изоволюмического сокращения (IС) от 0,042 до 0,012 с. Влияние фазовой структуры сердечного цикла на величину артериального импеданса исследовалось по каждому из этих фазовых показателей. Для этого каждый показатель (С, IС, S) увеличивали ровно на 0,5 % и вычисляли коэффициент чувствительности как отношение изменения Zа к его величине. В покое коэффициенты чувствительности Zа по периоду изгнания и изоволюмическому сокращению в среднем составили соответственно +0,5 и +1,5 %. При мышечной работе с мощностью 500 кгм/мин и более эти коэффициенты чувствительности изменили знак и монотонно снижались от 1,3 до 2,5 % для периода изгнания, и от 1 до 2,1 % для фазы изоволюмического сокращения. Следовательно, в условиях покоя у спортсменов раздельный рост S и IС приводит к соответствующему увеличению Zа, а при мышечной работе увеличение любого из этих параметров уменьшает артериальный импеданс.

Коэффициенты чувствительности Zа по С оказались приблизительно такими же, но с обратными знаками. В покое это 0,3 %, а при растущих мощностях нагрузки соответственно: +1,5 и +2,6 %. Поэтому увеличение длительности сердечного цикла в покое приводит к относительно малому уменьшению Zа, а при мышечной работе увеличение С сопряжено с ростом Zа. Разнонаправленность влияний на артериальный импеданс со стороны длительности сердечного цикла и его фаз (S, IС), видимо, определенным образом связан с действием внутренних механизмов, обеспечивающих гомеостатичность величины Zа.

Соревновательная и тренировочная деятельность спортсменов состоит из чередующихся переходных процессов системы кровообращения, связанных с изменяющимися мощностями выполняемых целенаправленных действий. При усилении нагрузки сердечный цикл и его фазы укорачиваются, а при ослаблении нагрузки удлиняются. Разнонаправленные влияния изменений длительности сердечного цикла и его основных фаз на величину артериального импеданса и обеспечивают практическое постоянство постнагрузки ЛЖ при выполнении мышечных нагрузок непредельной мощности.

Литература
  1. В. Л. Карпман, В. Р. Орел. Артериальный импеданс у спортсменов // Труды ученых ГЦОЛИФК. — М.: ГЦОЛИФК. 1993, С. 262 — 271.
  2. V. L.: Karpmanю. Cardiovascular system and physical exercise. Boca Raton, Florida: CRC Press Inc. 1987.
  3. W. R. Milnor. Arterial impedance as ventricular afterload // Circ. Res., 1975, V. 36, P. 365 — 370.

Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li soc-yt
Яндекс.Метрика