Известно, что при мышечной работе функционирование гемоциркуляторной системы осуществляется по особой программе (В. Л. Карпман, 1976). Если в условиях физического покоя регулирование вегетативных функции направлено на поддержание гомеостаза, то при интенсивной мышечной работе - на поддержание оптимального уровня оксигенации скелетных мышц. При этом параметры, характеризующие состояние сердечнососудистой системы, и в частности микроциркуляторного русла, могут достигать предельно допустимых значений. После прекращения мышечной работы в организме вновь осуществляется гомеостатическое регулирование. Поэтому переходный режим работы организма является хорошей моделью для изучения морфофункциональных преобразований в системе микроциркуляции.
Продолжение ниже ⇓
При оценке механизмов срочной адаптации организма несомненный интерес представляет изучение капиллярной гемодинамики. Parrisins (1922, 1923) проводил капилляроскопию ногтевого валика пальца стопы и отмечал при этом, что даже при незначительной физической нагрузке число функционирующих капилляров в коже увеличивается. Аналогичные наблюдения были выполнены Messina (1935). Е. О. Теплицкая (1953), изучая капилляры ногтевого валика пальца кисти при утомлении после нагрузки большой мощности и интенсивности, также отмечала увеличение числа функционирующих капилляров. С. И. Фудель-Осипова (1941) обнаружила, что реакция капилляров в работающей и неработающей конечностях различна: если в работающей конечности наблюдалось усиление капиллярного кровотока, то в неработающей он был снижен. Л. К. Семенова (1958, 1959), Н. И. Гурова (1959) нашли, что у подростков после бега отмечается расширение капиллярных петель ногтевого валика, увеличение их извитости, а также помутнение капилляроскопического фона за счет выхода плазмы в перикапиллярное пространство.
По данным В. Н. Маркова (1957), у тренированных лиц изменения в капиллярах ногтевого валика выражены в большей степени, чем у нетренированных, что свидетельствует о большей лабильности капиллярного кровотока у спортсменов. С. Ф. Головченко и К. С. Саркнсов (1967) отмечают, что нагрузка разной мощности неодинаково влияет на состояние капиллярного кровотока в ногтевом валике: легкая и кратковременная нагрузка у нетренированных лиц приводит к увеличению плотности и некоторой дилятации функционирующих капилляров, а тяжелая и длительная, напротив, к уменьшению их плотности.
В исследованиях, которые были выполнены в нашей лаборатории Т. М. Соболевой (1979), производилась с помощью метода микрофотокапиллярометрии оценка микроциркуляции в коже различных областей тела и конъюнктиве глазного яблока после физической нагрузки, выполняемой до отказа; параллельно регистрировались ЧСС и скорость кровотока, определяемая по оксигемограмме.
Взрослые испытуемые выполняли педалирование (частота педалирования - 75 об/мин; исходная мощность - 450 кгм/мнн; через каждые 3 мин мощность увеличивалась на 450 кгм/мнн, вплоть до полного утомления испытуемого). Перед нагрузкой до отказа испытуемые проводили разминку па в течение 5 мин при постоянной мощности 450 кгм/мнн; разминка рассматривалась как работа малой мощности. Регистрация параметров сердечнососудистой системы проводилась в исходном состоянии, после разминки, а также на 1, 5, 15, 30 и 60-й мин восстановительного периода.
После нагрузки малой мощности изменения регистрировались во всех звеньях системы микроциркуляции. Так, плотность функционирующих капилляров в коже увеличилась в среднем с 213±6,2 до 223±7,3 на 1 мм2; несколько большие изменения произошли в коже БлПС - со 167±4,9 до 184±6,0 на 1 мм2. Особенно отчетливо была выражена динамика со стороны артериального отдела капилляров, просвет которых расширился на 10,7% (с 6,4±0,3 до 7,0±0,2 мкм). Показательна также динамика просвета микрососудов конъюнктивы глазного яблока: диаметр артериол увеличился с 23 до 24,9 мкм, капилляров - с 8,0 до 8,6 мкм, диаметр венул практически не изменился.
Эти данные позволяют полагать, что на нагрузку малой мощности микроциркуляторное русло дает системную реакцию, которая выражается в изменениях параметров сосудов артериального звена и увеличении плотности функционирующих капилляров. Необходимо также отметить, что изменения параметров системы микроциркуляции тесно коррелируют с динамикой показателей центральной гемодинамики. Так, время движения крови на участке ухо - легкое увеличилось с 5,28 до 5,92 с; ЧСС - с 75 до 105 уд/мин.
После ступенчато-увеличивающейся нагрузки, выполняемой до отказа, наблюдались более выраженные морфофункциональные преобразования в системе микроциркуляции. Отчетливо видно увеличение кровенаполнения микрососудов; в большинстве звеньев микроциркуляторного русла - сплошной гомогенный ток крови. Сразу же после нагрузки скорость кровотока резко возрастает, затем несколько снижается, а к концу восстановительного периода происходит даже некоторое замедление кровотока в сосудах посткапиллярно-венулярного звена. Диаметр артериол увеличивается с 23±0,83 до 29,48±0,95 мкм, капилляров - с 8±0,29 до 9,76 ±0,34 мкм, венул - с 37,8± 1,15 до 53,36 ±2,32 мкм.
Восстановление исходного уровня диаметра сосудов различных звеньев микроциркуляторного русла происходит неодинаково. Диаметр артериол и прекапиллярных артериол восстанавливается медленнее, чем диаметр капилляров и венул. Этот процесс носит двухфазный характер: в течение первых 30 мин происходит быстрое восстановление параметров микро сосудов, затем оно замедляется.
При оценке плотности функционирующих капилляров удалось зарегистрировать ее значительное понижение после работы большой мощности, которое в среднем составляет 25% от исходного уровня.
Такая реакция микроциркуляторного русла кожи имеет определенное физиологическое значение: при интенсивной мышечной работе перераспределение крови между органами происходит таким образом, что объем циркулирующей крови наиболее интенсивно увеличивается в скелетных мышцах. В тех органах, которые непосредственно не вовлечены в активную мышечную работу, кровоток уменьшается, поэтому и снижается плотность функционирующих капилляров в коже. Однако этот феномен имеет значение и для облегчения сажа крови по микро сосудам. Если сопоставить данные об изменении плотности функционирующих капилляров с данными об изменении их диаметра, то оказывается, что при интенсивной физической работе из многочисленных путей транскапиллярного кровотока используются в коже немногие и их диаметр увеличивается. Все это обеспечивает увеличение пропускной способности микроциркуляторного русла, снижение периферического сосудистого сопротивления в коже, а значит, способствует интенсификации трансорганной гемодинамики. С этим, видимо, в прямой связи стоит и увеличение потоотделения кожей при мышечной работе.
Таким образом, в условиях переходного режима работы организма микроциркуляторное русло органов, не вовлеченных непосредственно в активную деятельность, функционирует по принципу шунтирующего элемента, в основе которого лежит локальная стабилизация кровотока по немногим микро сосудистым звеньям и его резкая интенсификация.
В различных областях тела реакция микро сосудов на мышечную работу имеет свои специфические отличия.
Так, в коже пальца кисти плотность функционирующих капилляров снижается на 21,8%, в коже предплечья - на 21,7%, в коже стопы - на 9%. Это объясняется, с одной стороны, особенностями периферического кровотока, зависящими от статического или динамического режима работы конечностей, а с другой - спецификой васкуляризации кожи различных областей тела.
Восстановление кожной микроциркуляции после предельной физической нагрузки протекает постепенно и достигает исходного уровня примерно к 60-й мин. При этом обращает на себя внимание экспоненциальный характер изменения плотности функционирующих капилляров в восстановительном периоде, что хорошо согласуется с результатами исследований В. М. Волкова (1977), который наблюдал двух фазность восстановления вегетативных функций организма после тяжелой физической работы. Необходимо отметить синхронность изменений различных показателей гемодинамики при физической нагрузке. Морфофункциональные изменения в системе микроциркуляции тесно коррелируют с изменениями показателей центральной гемодинамики.
Таким образом, представленные данные свидетельствуют о системном характере изменений микроциркуляции при физических нагрузках, что позволяет использовать микрофотокапиллярометрию как тест для определения состояния капиллярной гемодинамики. Степень вовлечения системы микроциркуляции в реакцию на нагрузку прямо связана с мощностью нагрузки. Нагрузка малой мощности вызывает незначительные изменения в микро сосудах; на нагрузку до отказа система микроциркуляции отвечает выраженными морфофункциональными преобразованиями, в основе которых лежит увеличение диаметра микро сосудов, снижение плотности функционирующих капилляров и сопряженное с ними изменение трансорганной гемодинамики. Значит, в системе микроциркуляции существуют сложившиеся типы реакции микро сосудов, которые «срабатывают» при срочной адаптации организма к интенсивной мышечной деятельности.
© Авторы и рецензенты:
редакционный коллектив оздоровительного портала "На здоровье!". Все права защищены.