Изменения параметров микроциркуляции у юных спортсменов под влиянием дозированных мышечных нагрузок Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

УДК 612.1

А. А. Ахапкина, П. В. Михайлов, А. В. Станкевич, А. А. Овцынова, П. Ю. Буланов

Изменения параметров микроциркуляции у юных спортсменов под влиянием дозированных мышечных нагрузок

Были исследованы изменения кровообращения, дыхания и микроциркуляции у юных спортсменов разного возраста и взрослых лиц. Результаты исследования показали, что у юных спортсменов 11-13 лет число функционирующих капилляров в состоянии покоя несущественно отличается от данного показателя в группах юных спортсменов 15-17 лет и взрослых лиц. В тоже время, величина микрососудистой перфузии в покое у детей первой группы была существенно выше, чем у испытуемых второй и третей групп. Физическая нагрузка во всех группах вызывала увеличение показателей ФПК и AVG, но наиболее выраженные изменения были зарегистрированы в группе взрослых спортсменов.

Ключевые слова: микроциркуляция, юные спортсмены, лазерная доплеровская визуализация, аэробные упражнения, тест PWC170.

А. А. Akhapkina, P. V. Mikhailov, А. V. Stankevich, А. А. Ovtsynova, P. Ju. Bulanov

Changes of microcirculation parameters in young athletes after aerobic exercises

Changes of blood circulation, breath and microcirculation in young athletes of different age and grown-up persons were investigated. Results of the research showed that in young athletes of 11-13 years the number of functioning capillaries in condition of rest insignificantly differs from this indicator in groups of young athletes of 15-17 years and grown-up persons. At the same time, the size of microvascular perfusion in condition of rest in children of the first group was significantly higher, than in athletes of the second and third groups. Physical activity in all groups caused the increase in indicators of FPK and AVG, but the most vivid changes were registered in the group of grown-up athletes.

Keywords: microcirculation, young athletes, Laser Doppler Imaging, aerobic exercises, test PWC170.

Адаптационные изменения в организме при разных средовых воздействиях включают и микрососудистые изменения. При этом адаптационные перестройки микроциркуляторного русла могут отражать и направленность спортивной подготовки [4, 9]. Подтверждением этому служат результаты исследований, согласно которым, у взрослых спортсменов с высокой аэробной работоспособностью отмечается экономизация кровотока в покое, и более значительное, в сравнении с нетренированными лицами, увеличение микроциркуляции после дозированных мышечных нагрузок [7, 8, 9]. Кроме самой мышечной нагрузки на структуру и функцию системы микроциркуляции может сказаться и возраст занимающихся, особенно на первых этапах спортивной подготовки в детстве и юности. Однако, исследования, посвященные оценке микроциркуляции у юных спортсменов не многочисленны. Это не позволяет точно определить роль возрастных преобразования системы микроциркуляции, влияющих на реактивность микрососудов при функциональных нагрузках [5, 6].

Цель данного исследования - сравнить параметры микроциркуляции у юных спортсменов разного возраста, специализирующихся в видах спорта с преимущественным проявлением выносливости.

Материал и методы

В исследовании приняли участие спортсмены, которые были разделены на три возрастные группы. Первую группу составили мальчики и девочки (п=6) возраст 11-13 лет, вторую группу -юноши и девушки (п=8) возраст 15-17 лет, третью группу (п=12) взрослые испытуемые, возраст 19-25 лет.

В состоянии покоя у испытуемых всех возрастных групп регистрировали основные антропометрические показатели, а также гемодинамику: артериальное давление (АД), частоту сердечных сокращений (ЧСС), с последующим расчетом среднего АД (АДср) и двойного произведения (ДП), степень оксигенации артериальной крови (пульсооксиметр №шп 8500). Кроме того, оценивали жизненную емкость легких (ЖЕЛ) (спиротест УСПЦ) и жизненный индекс (ЖИ).

© Ахапкина А. А., Михайлов П. В., Станкевич А. В., Овцынова А. А., Буланов П. Ю., 2013

Изменения параметров микроциркуляции у юных спортсменов под влиянием дозированных мышечных нагрузок

Физическую работоспособность оценивали с помощью велоэргометрического теста PWC170 (Велоэргометр Kettler, X3) со ступенчато возрастающей нагрузкой [1].

При анализе микроциркуляции определяли число функционирующих капилляров (ФПК) в 1мм2, используя метод биомикроскопии сосудов ногтевого ложа. Микрососудистую перфузию исследовали с помощью метода лазерной допле-ровской визуализации (аппарат Easy-LDI компании AIMAGO SA, Швейцария). Результаты получали в относительных перфузионных единицах (AVG), отражающих количество крови протекающей в единицу времени в одной кубической единице объема исследуемой ткани.

Статистическая обработка полученных данных производилась с помощью программы StatSoft Statistica v6.0. Для определения различий между группами испытуемых использовался критерий Mann-Whitney, с целью оценки достоверности внутригрупповой динамики параметров микроциркуляции до и после физической нагрузки - тест Wilcoxon. Данные в тексте и таблицах представлены как М± П.

Таблица 1. Антропометрические и гемо>

Результаты исследования и их обсуждение

Результаты антропометрических измерений и оценки функционального состояния испытуемых до нагрузки представлены в таблице 1. Из приведенных данных видно, что, параметры, характеризующие как антропометрические показатели, так и показатели гемодинамики, соответствуют возрастным нормам для всех рассматриваемых групп испытуемых [3].

Группа 1 Группа 2 Группа 3

Рис. 1. Физическая работоспособность по тесту PWC170 у испытуемых разного возраста (в абсолютных величинах)

Обозначения: Группа 1 - дети 11-13 лет; Группа 2 - юноши и девушки 15-17 лет; Группа 3 - взрослые испытуемые 1925 лет

шмические показателей у испытуемых в состояние покоя

Показатель Ml

Группа 1 (n=6) Группа 2 (n=8) Группа 3 (n=12)

Рост, см 157,0±4,0 167,3±6,6 174,4±9,0

Вес, кг 42,5±4,8 57,9±9,0 68,3±11,8

Весо-ростовой индекс 270,4±26,2 345,3±43,9 389,7±52,2

ЧСС уд./мин 65,8±11,0 70,4±18,4 60,8±6,1

САД, мм рт. ст. 102,0±6,9 114,6±13,7 116,3±8,2

ДАД, мм рт. ст. 54,8±2,5 68,9±11,3 66,8±8,6

АДср. мм рт. ст. 70,4±3,8 83,9±11,4 83,1±6,9

ДП, усл.ед. 55,2±7,1 81,3±23,1 76,9±12,2

ЖЕЛ, мл 2966,7±250,3 3700,0±747,3 4725,0±1007,4

ЖИ, мл/кг 70,5±9,3 64,4±11,3 69,7±12,1

Обозначения: САД - систолическое артериальное давление; ДАД - диастолическое артериальное давление; ДП двойное произведение; ЖЕЛ - жизненная емкость легких; ЖИ - жизненный индекс (ЖИ = ЖЕЛ/масса тела).

Результаты оценки физической работоспособности по тесту PWC170 представлены на рисунке 1. При этом максимальное потребление кислорода (МПК) составило в первой группе 2,8±0,1л/мин, во второй - 3,2±0,4 л/мин, в третьей -3,7±0,6 л/мин. Это позволяет заключить, что полученные результаты выше средних пока-

зателей нетренированных лиц по всем возрастным группам [2].

Различия ФПК по всем трем группами не были статистически достоверны. Вместе с тем необходимо отметить, что наибольшее значение ФПК было зарегистрировано в третьей группе, и составило 53,7±11,6 в 1мм2 (табл. 2). Тогда как по данным LDI у испытуемых этой группы

имелись самые низкие показатели микрососудистой перфузии (Табл. 2). Перфузия составила 7,4±1,2 отн. ед., тогда как в первой группе -10,6±1,1 отн. ед. Различия между рассматриваемыми показателями были статистически досто-

верными (р<0,05). Относительно второй группы, следует отметить, что среднее значение АУО для нее составило 8,2±1,3 отн. ед., однако данный показатель не отличался достоверно от значений АУО как первой, так и третьей группы (табл. 2).

Таблица 2. Результаты оценки параметров микроциркуляции (\/± \)

Показатели Группа 1 (n=6) Группа 2 (n=8) Группа 3 (n=12)

До нагрузки После нагрузки До нагрузки После нагрузки До нагрузки После нагрузки

ФПК 52,9±5,7 55,5±6,8 51,2±5,2 58,2±5,7 53,7±11,6 59,5±14,7

AVG, отн. ед. 10,6±1,1 15,6±4,4 8,2±1,3 11,4±1,8 7,4±1,2 12,8±3,7

Обозначения: ФПК- функциональная плотность капилляров; ЛУО показатель микрососудистой перфузии (условные единицы)

После нагрузки во всех трех группах отмечалось увеличение числа функционирующих капилляров, которое составило: 58,2±4,7 в 1мм2 в первой группе, 55,5±6,8 в 1мм2 во второй, и 59,5±14,7 в 1мм2 в третьей (рис. 2).

62 60

58 ™ 56

г

54 § 52 50 48 46

□ До нагрузки

□ После нагрузки

Группа 2 Группа 3

Рис. 2. Различия числа функционирующих капилляров до и после нагрузки

В первой группе АУО увеличилась на 47 %, в то время как во второй группе прирост данного показателя был менее существенным, и составил 39 % по отношению к исходному (рис. 3). Наиболее существенный прирост микрокровотока был зарегистрирован в третьей группе. Он составил 73 % (р<0,05).

200 180 160 ^ 140 £ 120 о5 100 | 80 £ 60 40 20 0

ФПК | AVG Группа 1

□ До нагрузки

□ После нагрузки

ФПК I AVG ФПК | AVG

Группа 2 Группа 3

Рис. 3. Изменение числа функционирующих капилляров (ФПК) и относительных перфузионных единиц (AVG) до и после нагрузки

Заключение

В результате проведенного исследования было определено, что у юных спортсменов 11-13 лет число функционирующих капилляров в состоянии покоя несущественно отличается от данного показателя в группах юных спортсменов 15-17 лет и взрослых лиц. В тоже время, величина микрососудистой перфузии в покое у детей первой группы была существенно выше, чем у испытуемых второй и третей групп.

Физическая нагрузка во всех группах вызывала увеличение показателей ФПК и АУО, но наиболее выраженные изменения были зарегистрированы в группе взрослых спортсменов.

Библиографический список

1. Аулик, И. В. Определение физической работоспособности в клинике и спорте [Текст] / И. В. Аулик. - М. : Медицина, 1990. - 192 с.

2. Белоцерковский, З. Б. Эргометрические и кардиологические критерии физической работоспособности у спортсменов [Текст] / З. Б. Белоцерковский. - М. : Советский спорт, 2009. - 348 с.

3. Белоцерковский, З. Б., Любина, Б. Г. Сердечная деятельность и функциональная подготовленность у спортсменов (норма и атипичные изменения в

нормальных и измененных условиях адаптации к физическим нагрузкам) [Текст] / З. Б. Белоцерков-ский, Б. Г. Любина. - М. : Советский спорт, 2012. -548 с.

4. Васильева, В. В. Сосудистые реакции у спортсменов [Текст] / В. В. Васильева. - М. : ФиС, 1971. -150 с.

5. Гурова, О. А., Литвин, Ф. Б. Состояние микроциркуляции у подростков по данным лазерной

173

Группа 1

Изменения параметров микроциркуляции у юных спортсменов под влиянием дозированных мышечных нагрузок

доплеровской флоуметрии [Текст] / О. А. Гурова, Ф. Б. Литвин // Вестник РУДН. - 2000. - №2. - 1-4 с.

6. Козлов, В. И., Тупицын, И. О. Микроциркуляция при мышечной деятельности [Текст] / В. И. Козлов, И. О. Тупицын. - М. : ФиС. - 1982. - 135 с.

7. Михайлов, П. В. Реактивность кожных сосудов у лиц с разным уровнем тренированности [Текст] / П. В. Михайлов, А. А. Ахапкина, А. А. Муравьёв // Материалы международной научной конференции. -Ярославль : Издательство ЯГПУ им. К. Д, Ушинского, 2013. - 168 с.

8. Михайлов, П. В. Состояние микроциркуляции у лиц с разным уровнем аэробной работоспособности [Текст] / П. В. Михайлов, Е. В. Круглова, Ю. Л. Масленникова, А. А. Муравьёв, Е. Н. Квасовец // Ярославский педагогический вестник. Том III (Естественные науки). - 2011. - № 3. - С. 87-93.

9. Михайлов, П. В. Реакция системы микроциркуляции на физическую нагрузку разной интенсивности [Текст] / П. В. Михайлов, А. В. Муравьёв, А. М. Тель-нова, А. А. Муравьёв, А. А. Ахапкина, О. Е. Цыро // Ангиология и сосудистая хирургия. - 2012. - Т. 18. - С. 25.

Bibliograficheskij spisok

1. Aulik, I. V. Opredelenie fizicheskoj raboto-sposobnosti v klinike i sporte [Tekst] / I. V. Aulik. -M. : Medicina, 1990. - 192 s.

2. Belocerkovskij, Z. B. Jergometricheskie i kar-diologicheskie kriterii fizicheskoj rabotosposobnosti u sportsmenov [Tekst] / Z. B. Belocerkovskij. - M. : Sovetskij sport, 2009. - 348 s.

3. Belocerkovskij, Z. B., Ljubina, B. G. Ser-dechnaja dejatel'nost' i funkcional'naja podgotovlen-nost' u sportsmenov (norma i atipichnye izmenenija v normal'nyh i izmenennyh uslovijah adaptacii k fizicheskim nagruzkam) [Tekst] / Z. B. Belocerkovskij, B. G. Ljubina. - M. : Sovetskij sport, 2012. - 548 s.

4. Vasil'eva, V. V. Sosudistye reakcii u sport-smenov [Tekst] / V. V. Vasil'eva. - M. : FiS, 1971. -150 c.

5. Gurova, O. A., Litvin, F. B. Sostojanie mikro-cirkuljacii u podrostkov po dannym lazernoj dopler-ovskoj floumetrii [Tekst] / O. A. Gurova, F. B. Litvin // Vestnik RUDN. - 2000. - №2. - 1-4 s.

6. Kozlov, V. I., Tupicyn, I. O. Mikrocirkuljacija pri myshechnoj dejatel'nosti [Tekst] / V. I. Kozlov, I. O. Tupicyn. - M. : FiS. - 1982. - 135 s.

7. Mihajlov, P. V. Reaktivnost' kozhnyh sosudov u lic s raznym urovnem trenirovannosti [Tekst] / Р. V. Mihajlov, A. A. Ahapkina, A. A. Murav'jov // Materialy mezhdunarodnoj nauchnoj konferencii. -Jaroslavl' : Izdatel'stvo JaGPU im. K. D, Ushin-skogo, 2013. - 168 s.

8. Mihajlov, P. V. Sostojanie mikrocirkuljacii u lic s raznym urovnem ajerobnoj rabotosposobnosti [Tekst] / P. V. Mihajlov, E. V. Kruglova, Ju. L. Mas-lennikova, A. A. Murav'jov, E. N. Kvasovec // Jaros-lavskij pedagogicheskij vestnik. Tom III (Estes-tvennye nauki). - 2011. - № 3. - S. 87-93.

9. Mihajlov, P. V. Reakcija sistemy mikrocirkuljacii na fizicheskuju nagruzku raznoj intensivnosti [Tekst] / P. V. Mihajlov, A. V. Murav'jov, A. M. Tel'nova, A. A. Murav'jov, A. A. Ahapkina, O. E. Cyro // Angi-ologij a i sosudistaj a hirurgij a. - 2012. - T. 18. - S. 25.