Физиологические изменения гемодинамики при физических нагрузках

Физическая нагрузка нуждается в существенном повышении функции сердечно-сосудистой системы, от которой в значительной степени (обычно в тесной взаимосвязи с другими физиологическими системами организма) зависит обеспечение работающих мышц достаточным количеством кислорода и удаления из тканей углекислоты и других продуктов тканевого метаболизма. Именно поэтому с началом мышечной работы в организме происходит сложный комплекс нейрогуморальних процессов, которые приводят, с одной стороны, в результате активизации симпатоадреналовой системы, к повышению основных показателей системы кровообращения — частоте сердечных сокращений, ударного и минутного объемов крови, системного артериального давления, объема циркулирующей крови и др., а с другой стороны — предопределяют изменения тонуса сосудов в органах и тканях. Изменения сосудистого тонуса проявляются в снижении тонуса и, соответственно, расширении сосудов периферического сосудистого русла (преимущественно гемокапилляров) в то же время с увеличением тонуса и сужением мелких сосудов внутренних органов. Вышеприведенные изменения тонуса сосудов обеспечивают рациональное перераспределение регионального кровотока между функционально активными и неактивными при нагрузке органами. В функционально активных органах кровообращение существенно увеличивается, например, в скелетных мышцах в 15−20 раз (при этом количество функционирующих гемокапилляров может вырасти в 50 раз), в миокарде — в 5 раз, в коже (для обеспечения адекватной теплоотдачи) — в 3−4 раза, в легких — почти в 2−3 раза. В функционально неактивных при нагрузке органах (печени, почках, мозге и др.) кровообращение значительно уменьшается. Если в состоянии физиологического покоя кровообращение во внутренних органах составляет около 50% минутного объема кровообращения (МОК), то при максимальной физической нагрузке он может снижаться до 3−4% от МОК.

Определение типа реакции на физическую нагрузку.

Для определения типа реакции сердечно-сосудистой системы учитывают следующие параметры:

• 1. Возбудимость пульса — увеличение частоты пульса по отношению к начальному значению, отмеченное в процентах;
• 2. Характер изменений артериального давления (АД) — систолического, диастолического и пульсового;
• 3. Время восстановления показателей пульса и АД до начального уровня.

Выделяют 5 основных типов реакции сердечно-сосудистой системы: нормотонический, гипотонический, гипертонический, дистонический и ступенчатый.

Для нормотонического типа реакции характерно:

ускорение частоты пульса на 60−80% (в среднем на 6−7 уд. за 10 сек.);

умеренное повышение систолического АД до 15−30% (15−30 мм рт.ст.);

умеренное снижение диастолического АД на 10−15% (5−10 мм рт.ст.), что предопределено уменьшением общего периферического сопротивления в результате расширения сосудов периферического сосудистого русла для обеспечения работающих мышц необходимым количеством крови;

значительное повышение пульсового АД — на 80−100% (какое непрямо отбивает величину сердечных выбросов и свидетельствует о ее увеличении);

нормальный период процесса возобновления: у мужчин составляет до 2,5 минут, у женщин — до 3-х минут.

Данный тип реакции считается благоприятным, так как свидетельствует об адекватном механизме приспособления организма к физической нагрузке. Увеличение минутного объема кровообращения (МОК) во время такой реакции происходит за счет оптимального и равномерного увеличения ЧСС И ударного объема сердца (УОС).

Для гипотонического (астенического) типа реакции характерно:

значительное ускорение пульса — более 120−150%;

систолическое АД при этом незначительно повышается, или не изменяется, или даже понижается;

диастолическое АД чаще не изменяется, или даже повышается;

пульсовое АД чаще снижается, а если и повышается, то незначительно — всего на 12−25%;

значительно замедлен период восстановления — более 5−10 минут.

Данннй тип реакции считается неблагоприятным, поскольку механизм адаптации к нагрузке не удовлетворителен. Усиление кровообращения достигается преимущественно только за счет увеличения ЧСС при незначительном УОС, то есть сердце работает мало эффективно и с большими энергозатратами. Наблюдается чаще от всего у нетренированных и мало тренированных лиц, при вегето-сосудистых дистониях по гипотоническому типу, после перенесенных заболеваний, при переутомлении и перенапряжении у спортсменов.

Однако у детей и подростков данный тип реакции, при снижении диастолического АД и нормальном периоде восстановления, считается вариантом нормы.

Для гипертонического типа реакции характерным является:

значительное ускорение пульса — больше 100%;

значительное повышение АД систолического — до 180−200 мм рт. ст. и выше;

повышение АД диастолического — до 90 и выше мм рт. ст., или тенденция к повышению;

повышение пульсового АД (которое в данном случае предопределенно повышенным сопротивлением кровотока в результате спазма периферических сосудов и свидетельствует о слишком напряженной деятельности миокарда);

период восстановления существенно замедлен (больше 3 минут).

Тип реакции считается неблагоприятным в связи с тем, что механизм адаптации к нагрузке не удовлетворителен. При значительном увеличении систолического объема в то же время с повышением общего периферического сопротивления в сосудистом русле сердце вынужденно работать с достаточно большим напряжением. Данный тип встречается при склонности к гипертоническим состояниям (в том числе при скрытых формах гипертонии), вегетативных дисфункциях по гипертоническому типу, начальных и симптоматических гипертензиях; атеросклерозе сосудов, при переутомлении и физическом перенапряжении у спортсменов. Склонность к гипертоническому типу реакции при выполнении интенсивных физических нагрузок может обусловить возникновение сосудистых «катастроф» (гипертонического криза, инфаркта, инсульта и тому подобное).

Следует также отметить, что некоторые авторы выделяют, как один из вариантов гипертонического, гиперреактивный тип реакции, для которого, в отличие от гипертонического, характерное умеренное снижение диастолического артериального давления. При нормальном периоде восстановления его можно считать условно благоприятным. Однако, все же, данный тип реакции свидетельствует о повышении реактивности симпатического отдела вегетативной нервной системы (симпатикотонии), которая является одним из начальных признаков нарушения вегетативной регуляции сердечной деятельности и повышает риск возникновения патологических состояний во время выполнения интенсивных нагрузок.

Для дистонического типа реакции характерно:

значительное ускорение пульса — больше 100%;

существенное повышение систолического АД (иногда выше 200 мм рт.ст.);

снижение диастолического АД к нулю («феномен бесконечного тона»), которое длится на протяжении больше 2-х минут (длительность данного феномена до 2-ым мин. считается вариантом физиологической реакции);

замедление периода восстановления.

Тип реакции считается неблагоприятным и свидетельствует об избыточной лабильности системы кровообращения, что обусловлено резким нарушением нервной регуляции периферического (микроциркуляторного) сосудистого русла. Наблюдается при нарушениях со стороны вегетативной нервной системы, неврозах, после перенесенных инфекционных заболеваний, часто у подростков в пубертатном и препубертатном периодах, при переутомлении и перенапряжении у спортсменов.

Для ступенчатого типа реакции характерно:

резкое увеличение пульса — более 100%;

ступенчатое повышение систолического АД, то есть систолический АД, измеренный непосредственно после нагрузки — на первой минуте — ниже, чем на 2 или 3 минутах периода восстановления;

замедлен период восстановления.

Тип реакции считается неблагоприятным, потому что механизм адаптации к нагрузке не удовлетворителен. Он свидетельствует об ослабленной системе кровообращения, не способной адекватно и быстро обеспечивать перераспределение кровотока, необходимое для выполнения мышечной работы. Часто наблюдается у лиц преклонного возраста, особенно при заболеваниях сердечно-сосудистой системы, после перенесенных инфекционных заболеваний, при переутомлении, при низкой физической подготовке, а также недостаточной общей тренированности у спортсменов.

Следует отметить, что гипотонический, гипертонический, дистонический и ступенчатый типы реакции считаются патологическими типами реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку. Неудовлетворительным также считается нормотонический тип реакции, если возобновление пульса и АД происходит больше 3-х минут.

Результаты комбинированной пробы Летунова вообще оценивают также, как и при пробе 20 приседаний за 30 сек., определяя тип реакции. При нормальных функциональных способностях сердечно-сосудистой системы после каждой части пробы в то же время усиливаются реакции пульса и систолического АД; диастолическое АД в норме умеренно снижается при всех нагрузках.

Оценить качество сердечно-сосудистой системы на нагрузку можно также рассчитав показатель качества реакции (ПКР) (1):

РД2 — РД 1.

ПКР (по Кушелевскому) =.

Р2 — Р1.

где РД1 — пульсовое давление до нагрузки;

РД2 — пульсовое давление после нагрузки;

Р1 — пульс до нагрузки;

Р2 — пульс после нагрузки.

Оценка ПКР: 0,1−0,2 — нерациональная реакция;

• 0,3−0,4 — удовлетворительная реакция;
• 0,5−1,0 — хорошая реакция;

> 1,0 — нерациональная реакция.

• 5.5. Материалы для самоконтроля:
• 1) Вопросы для самоконтроля:
• 1. В чем заключаются сущность функциональной диагностики? Что такое функциональные пробы, каковы основные задачи при их проведении?
• 2. Какова схема любого функционального исследования? Какой «инструмент» есть в руках у врача для исследования функционального состояния?
• 3. Какая разница между понятиями функциональное состояние и функциональные способности?
• 4. Какая существует классификация функциональных проб?
• 5. Какие пробы можно использовать для исследования функционального состояния сердечно-сосудистой системы? Методика их проведения и оценка полученных результатов.
• 6. Какие пробы можно использовать для исследования функционального состояния дыхательной системы? Методика их проведения и оценка полученных результатов.
• 7. Какие пробы можно использовать для исследования функционального состояния вегетативной нервной системы? Методика их проведения и оценка полученных результатов.
• 8. Назовите типы реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку. Дайте характеристику нормотоническому типу реакции.
• 9. Какие типы реакции сердечно-сосудистой системы считаются патологическими? Охарактеризуйте патологические типы реакции, о чем они свидетельствуют и чем опасны?
• 10. Какие вопросы должны быть отражены во врачебном (медицинском) выводе после обследования функционального состояния организма исследуемого?