CC BY
32э
2012
07
Кожный кровоток у женщин, тренирующихся в беге на средние и длинные дистанции
Сышко Д.В., Савина К.Д., Кровяков В.Ф.
Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского
Аннотации:
Проведен сравнительный анализ функционального состояния регуляторных систем микроциркуляции в коже у спортсменок до и после вестибулярных раздражений. Исследовано 10 высококвалифицированных легкоатлеток в возрасте 18-23 года. Показано, что вестибулярное раздражение достоверно вызывает процессы модуляции микроциркуляции в коже. Процессы проявляются в изменении величины перфузии и спектра компонентов механизмов регуляции. Отмечается, что срочная адаптация микроциркуляции крови в коже происходит за счёт венулярного звена регуляции. Определено, что для спортсменок характерен апериодический тип ЛДФ-граммы кожного кровотока. Для него характерно преобладание вазодила-торного звена регуляции. Выявлены особенности механизмов регуляции кожного кровотока у спортсменок, заключающиеся в более значительном вкладе пульсового и венулярного звена.
Ключевые слова: спортсмены, микроциркуляция, кожа, ЛДФ-метрия, вестибулярное, раздражение, спектр, механизм, регуляция.
Сишко Д.В., Савіна К.Д., Кров'яков В.Ф. Шкірний кровоток у жінок, що тренуються в бігу на середні і довгі дистанції. Проведено порівняльний аналіз функціонального стану регуляторних систем мікроциркуляції в шкірі у спортсменок до і після вестибулярних роздратувань. Досліджено 10 висококваліфікованих легкоатлеток у віці 18-23 роки. Показано, що вестибулярне роздратування достовірно викликає процеси модуляції мікроциркуляції в шкірі. Процеси виявляються в зміні величини перфузії і спектру компонентів механізмів регуляції. Наголошується, що термінова адаптація мікроциркуляції крові в шкірі відбувається за рахунок венуляр-ної ланки регуляції. Визначено, що для спортсменок характерний аперіодичний тип ЛДФ-грами шкірного кровотоку. Для нього характерне переважання вазоди-латорної ланки регуляції. Виявлені особливості механізмів регуляції шкірного кровотоку у спортсменок, що полягають в значнішому вкладі пульсової і венуляр-ної ланки.
спортсмени, мікроциркуляція, шкіра, ЛДФ-метрія, вестибулярне, роздратування, спектр, механізм, регуляція.
Syshko D.V., Savina K.D., Krovykov V.F. The skin blood stream of women training in at run on middle and long distances. The comparative analysis of the functional state of the regulator systems of microcirculation in a skin for sportswomen to and after vestibular irritations is conducted. Investigational 10 highly skilled athletes in age 1823 years. It is shown that a vestibular irritation for certain causes the processes of modulation of microcirculation in a skin. Processes appear in the change of size of perphuzion and spectrum of components of adjusting mechanisms. It is marked that urgent adaptation of microcirculation of blood in a skin takes a place due to the venulyaris link of adjusting. Certainly, that for sportswomen characteristic aperiodic type LDF-grams of a skin blood stream. For him characteristic predominance of vasodilators link of adjusting. Sportswomen which consist in more considerable deposit of pulse venulyaris links have found out the features of mechanisms of adjusting of a skin blood stream.
sportsmen, microcirculation, skin, LDF-grams, vestibular, irritation, spectrum, mechanism, adjusting.
Введение.
Одной из актуальных проблем современной спортивной физиологии является проблема исследования микроциркуляции крови, так как состояние микроциркуляции определяет адекватность трофического обеспечения тканей и органов, что важно в обеспечении эффективности двигательной деятельности. Изменение в системе микроциркуляции крови коррелирует со сдвигами в центральной гемодинамики и в конечном итоге показывает эффективность всей сердечно-сосудистой системы, что позволяет использовать параметры микроциркуляции в качестве критериев в оценке общего функционального состояния [6]. Функциональную неоднозначность капилляров, способность их учувствовать в гематотканевом обмене и выполнять гемодинамическую роль особенно важна для тренирующихся на выносливость. Современные данные указывают на то, что выделено три типа микроциркуляции: нормоемический, гиперемический и гипоемический или спастический [7,8].
Однако неизвестна типологическая особенность микроциркуляции в коже у спортсменов, тренирующихся на выносливость. Среди методов исследования тканевого кровотока приобретает популярность метод лазерной доплеровской флуометрии, который позволяет не только определить основные величины кровотока, но и механизмы его регуляции.
Исследование проводилось в соответствии с планами научно-исследовательской работы кафедры теории и методики физического воспитания Таврического национального университета им. В.И. Вернадского © Сышко Д.В., Савина К.Д., Кровяков В.Ф. , 2012
номер гос.регистрации 0ПШ000919 «Педагогическое и физиологическое обоснование системы физического воспитания и спорта учащихся и студентов»
Цель, задачи работы, материал и методы.
Целью исследования являлось выявление особенностей микроциркуляции в коже у спортсменок, тренирующихся в беге на средние и длинные дистанции.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
1. Определить величины показателей характеризующих состояние микроциркуляторного русла крови в коже у спортсменок, специализирующихся в беге на средние и длинные дистанции.
2. Выявить типологический статус кожной гемодинамики тренирующихся в беге на средние и длинные дистанции.
3. Изучить особенности механизмов регуляции микроциркуляции крови в коже у спортсменок, специализирующихся в беге на средние и длинные дистанции.
В исследовании принимали участие 10 высококвалифицированных спортсменов женского пола занимающихся легкой атлетикой (бег на средние и длинные дистанции). Возраст спортсменок составлял 18-23 года. Квалификация спортсменок от 1 разряда до мастера спорта международного класса. Фаза месячного цикла не учитывалась. Для регистрации показателей микроциркуляции в коже, до и после вестибулярных раздражений, использовали метод лазерной доплеров-ской флоуметрии (ЛДФ), основанный на оптическом зондировании тканей монохроматическим излучением и анализе частотного спектра, отраженного от
І ПЕДАГОГІКА І та медико-біологічні
проблеми фізичного виховання і спорту
движущихся эритроцитов сигнала. ЛДФ осуществляли лазерным анализатором кровотока «ЛАКК-02» во втором исполнении (НПП «Лазма», Россия). Головка оптического зонда (датчика) фиксировалась на наружной поверхности левого предплечья на 4 см выше шиловидных отростков. По мнению некоторых авторов [7], указанная зона является зоной Захарьина-Геда сердца, бедна артерио-венулярными анастомозами, поэтому в большей степени отражает кровоток в ну-тритивном русле и в меньшей степени подвержена влияниям внешней среды, и в связи с этим применяется для исследований микроциркуляции. Расчёт показателей базального кровотока проводился в два этапа.
На первом этапе вычисляли средние значения показателей:
• перфузии М (перф.ед.) - показатель микроциркуляции, характеризующий общую (капиллярную и внекапиллярную) усредненную стационарную перфузию микрососудов за время исследования;
• СКО (с, перф.ед.) - среднее квадратичное отклонение амплитуды колебаний кровотока во всех частотных диапазонах от среднего М, отражающее вариабельность тканевого кровотока;
• KV (%) - коэффициент вариации, который вычисляли по формуле: Кв=СКО/М-100%.
Расчет показателей М; СКО и KV даёт общую оценку процессам микроциркуляции крови.
На втором этапе проводился анализ функционирования механизмов микроциркуляции, который был получен при обработке ЛДФ - грамм кровотока при исследовании ритмических компонентов колебаний перфузии крови. Анализ амплитудно-частотного спектра отраженного сигнала проводили с использованием математического аппарата вейвлет-преобразования, который в настоящее время находит широкое применение для анализа сигналов физиологической природы, позволяет оценивать изолированно вклад каждого звена механизмов, принимающих участие в модуляции микрокровотока. Среди звеньев регуляции выделяют «пассивные» и «активные» механизмы, которые в полосе частот от 0,005 до 3 Гц формируют пять не перекрывающихся частотных диапазона: 0,007-0,017 Гц - диапазон эндотелиальной активности (VLF), 0,023-0,046 Гц - диапазон нейрогенной (симпатической адренергической) активности (LFk), 0,06-0,15 Гц - диапазон миогенной (гладкомышечной) активности (LFJ, 0,21-0,6 Гц - диапазон респираторного ритма (HF), 0,7-1,6 Гц диапазон кардиального ритма (CF). Регистрируемый в ЛДФ-грамме колебательный процесс является результатом наложения колебаний, обусловленных одновременным функционированием «активных» и «пассивных» механизмов [8]. Определялся вклад каждой компоненты амплитудно-частотных характеристик колебаний кожного кровотока.
Результаты исследований.
Проведённые исследования показали, что показатель перфузии М колебался в пределах от 2,61 до 5,23 перф.ед и составил в среднем 3,53±0,61 перф. ед.(табл.1). В современной научной литературе указывается, что величина параметра перфузии М зависит от концентрации эритроцитов и скорости их
ПСИХОЛОГІЯ
движения, а также от индивидуально-типологических особенностей состояния микроциркуляции. Существуют данные, свидетельствующие что, при измерении уровня перфузии у женщин, не занимающихся спортом, получены три типа микроциркуляции в коже [6]. Полученные типы зависели от величин перфузии, флакса и коэффициента вариации (рис.1,2). Необходимо отметить, что приоритетными в определении типа микроциркуляции были величины флакса и особенно коэффициента вариации. Это дало нам возможность отнести высококвалифицированных легкоатлеток к лицам с апериодическим типом ЛДФ-грамм, так как величина коэффициента вариации соответствовала 18,47±2,30%. Интересно отметить, что в покое величина перфузии кожного кровотока у спортсменок была достоверно ниже, чем у женщин, не занимающихся спортом. Обнаруженное нами явление более низкой перфузии кожного кровотока у спортсменов вписывается в положения классической спортивной физиологии об экономичности многих физиологических функций в покое у спортсменов [9]. Таким образом, для кожного кровотока у женщин занимающихся бегом на средние и длинные дистанции характерна низкая перфузия и вариабельность показателей кровенаполнения, что вероятно связано с участием как центральных, так и региональных, и локальных механизмов регуляции кровотока.
Представляет научный интерес роль каждого звена механизмов, принимающих участие в модуляции микрокровотока. Обработка ЛДФ - грамм кровотока при исследовании ритмических компонентов колебаний перфузии крови и анализа амплитудно-частотного спектра отраженного сигнала позволило нам, определить механизмы регуляции кровотока в коже.
Известно, что для женщин с апериодическим типом ЛДФ-грамм самый существенный вклад в общую мощность спектра вносит VLF-компонент [6], обусловленный функционированием эндотелия, а именно выбросом вазодилататора N0. На сегодняшний день описаны четыре полиморфизма гена, кодирующего выработку фермента N0- синтазы (N08), и установлена взаимосвязь между аллельными формами этого гена по четвёртому интрону и способностью выполнять, тяжелую физическую работу [10,11]. Это и определяет важность изучения вазодилаторного звена регуляции кровотока у спортсменов.
Также весомым вкладом в общую мощность спектра является LF-компонента, обусловленного мио-генной активностью вазомоторов и нейрогенными симпато-адренергическими влияниями на миоциты артериол и артериолярных участков артериовенуляр-ных анастомозов (рис. 3). Этот тип, по данным литературы, характеризуется высокой сбалансированностью регуляторных механизмов.
Анализ спектра основных ритмов ЛДФ-грамм апериодического типа у спортсменок показал существенный вклад в общую мощность, также как и, у не занимающихся спортом, VLF-компоненты, который составил 53,6% , что свидетельствует о значительной модуляции потока крови со стороны эндотелиального функционирования. Однако роль других механизмов
э
2012
И
■&
ф
с
20
15
10
апериодическим
тип
монотонный с низкой
монотонный с высокой
Рис.1. Параметры перфузии у лиц с различным типом ЛДФ-грамм.
а
и
р
а
в
-8-
о
о
20
15
10
апериодический
тип
монотонный с низкой
монотонный с высокой
Рис. 2. Параметры коэффициента вариации перфузии у лиц с различным типом ЛДФ-грамм
с
о
н
о
м
к
а
н
.0
с;
а
р
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
5
0
5
0
1
2
□ VLF □ LF □ HF □ CF
Рис. 3. Вклад в общую мощность спектра основных ритмов ЛДФ-грамм апериодического типа у женщин, не занимающихся и занимающихся спортом (1- женщины, не занимающиеся спортом, 2- спортсменки)
І ПЕДАГОГІКА І та медик°-біологічні
‘---“-----------1 проблеми фізичного
виховання і спорту ______________________
регуляции кожного кровотока спортсменок существенно отличалась. Так, вклад вазомоторных колебаний в регуляции кожного кровотока у спортсменок был существенно ниже, и составил всего 28,2%, тогда как у, не занимающихся спортом 42,95%. Высокочастотные дыхательные и пульсовые колебания у спортсменок занимали значительно меньшую долю в общем спектре и составили 9,8% и 8,3% соответственно, что указывает на оптимальный приток и отток периферической крови. Однако роль дыхательного и пульсового механизма в модуляции кровотока у спортсменок несколько выше.
Выводы
У высококвалифицированных спортсменок специализирующихся в беге на средние и длинные дистанции выявлен апериодический тип ЛДФ-грамм с более низкими значениями перфузии (3,53 перф.ед.), относи-
тельно высокими параметрами флакса (0,61 перф.ед.) и коэффициента вариации (18,47%), что свидетельствует о преобладании активных механизмов модуляции кровотока с одной стороны и экономизации с другой.
Обнаружены достоверные отличия параметров кожного кровотока спортсменок: при р<0,001 по отношению к женщинам не занимающихся спортом монотонного типа с низкой перфузией; при р<0,001 по отношению к женщинам не занимающихся спортом монотонного типа с высокой перфузией.
Выявлены особенности механизмов регуляции кожного кровотока у спортсменок, заключающиеся в более значительном вкладе пульсового и венулярного звена, за счёт снижения роли вазомоторных механизмов при сохранении преобладания эндотелиального функционирования (вклад в общий спектр 53,6%) характерного для апериодического типа ЛДФ-грамм.
ПСИХОЛОГІЯ
Литература:
1. Болобан В. Контроль устойчивости равновесия тела спортсмена методом стабилографии. Физическое воспитание студентов творческих специальностей. ХГАДИ (ХХПИ) Харьков, 2003. №2. с.24-33.
2. Bretz K. Postural control and movement coordination skill. Second Word Congress of Biomechanics. Amsterdam, 1994. P. 99.
3. Сышко Д.В., Савина К.Д. Механіка роботи серця в умовах втрати рівноваги. Педагогіка, психологія та медико-біологічні проблеми фізичного виховання і спорту: Зб. наук. пр. під ред. Єрмакова С.С. Харьков. 2011. №5. С. 83 -85
4. Хечинашвили С.Н. Вестибулярная функция. Тбилисский институт усовершенствования врачей. Тбилиси, 1953. 331с.
5. Бабияк В.И. Некоторые сведения о взаимодействии вестибулярного и зрительного анализаторов на уровне глазодвигательного аппарата. Профессиональный психофизиологический отбор военных специалистов: C6. науч. трудов. Л.: 1969. С. 24-27.
6. Чуян Е.Н., Трибрат Н.С., Ананченко М.Н. Индивидуальнотипологические особенности показателей микроциркуляции. Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского. Т. 21(60). Симферополь. 2008. № 3. С. 190-203.
7. Бранько В.В., Богданова Э.А, Камшилина Л.С., Маколкин В.И., Сидоров В.В. Метод лазерной доплеровской флоуметрии в кардиологии. Пособие для врачей, М., 1999, 48с.
8. Kvandal P., Stefanovska А., Veber М. Regulation of human cutaneous circulation evaluated by laser Doppler flowmetry , ion-tophore-sis, and spectral analysis: importance of nitric oxide and prostangla-dines. Microvasc Res 2003; 65: Р.160-171.
9. Wilmore J.H., Costill D.L. Physiology of sport and exercise. Champaign, Illinois: Human Kinetics, 2004. 726 p.
10. Астратенкова И. В. Полиморфизм гена эндотелиальной no-синтазы и физическая активность. Генетические, психофизические и педагогические технологии подготовки спортсменов: c6. научных трудов. СПб., 2006. C. 62-83.
11. Tsukada T. Yokoyama K., Arai T. Evidence of association of the eNOS gene polymorphism with plasma NO metabolite levels in humans. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1998. Vol.245(1). P. 190-193.
Информация об авторах: Сышко Дмитрий Владимирович
Таврический национальный университет им. В.И. Вернадського ул. Студенческая 13, Симферополь, АРК, Украина, 97000
Савина Ксения Дмитриевна
Таврический национальный университет им. В.И. Вернадського ул. Студенческая 13, Симферополь, АРК, Украина, 97000
Кровяков Владимир Федорович
Таврический национальный университет им. В.И. Вернадського ул. Студенческая 13, Симферополь, АРК, Украина, 97000 Поступила в редакцию 24.05.2012г.
References:
1. Boloban V. Fiziceskoe vospitanie studentov tvorceskih special'nostej [Physical Education of the Students of Creative Profession], 2003, vol.2, pp. 24-33.
2. Bretz K. Postural control and movement coordination skill. Second Word Congress of 'Biomechanics. Amsterdam, 1994, p. 99.
3. Syshko D.V., Savina K.D. Pedagogika, psihologia ta mediko-biologicni problemi fizicnogo vihovanna i sportu [Pedagogics, psychology, medical-biological problems of physical training and sports], 2011, vol.5, pp. 83 -85
4. Khechinashvili S.N. Vestibuliarnaia funkciia [Vestibular function], Tbilisi, 1953, 331 p.
5. Babiiak V.I. Nekotorye svedeniia o vzaimodejstvii vestibuliarnogo i zritel’nogo analizatorov na urovne glazodvigatel’nogo apparata [Some information about co-operation of vestibular and visual analyzers at the level of oculomotor vehicle]. Professional’nyj psikhofiziologicheskij otbor voennykh specialistov [Professional psychophysiological selection of soldiery specialists], Leningrad, 1969, pp. 24—27.
6. Chuian E.N., Tribrat N.S., Ananchenko M.N. Uchenye zapiski Tavricheskogo nacional’nogo universiteta [Scientific Messages of Tavrichesky National University], 2008, T.21(60), vol.3, pp. 190203.
7. Bran’ko V.V., Bogdanova E.A, Kamshilina L.S., Makolkin V.I., Sidorov V.V. Metod lazernoj doplerovskoj floumetrii v kardiologii [Method by by laser Doppler flowmetry in a cardiology], Moscow, 1999, 48 p.
8. Kvandal P, Stefanovska A., Veber M. Regulation of human cutaneous circulation evaluated by laser Doppler flowmetry , ion-tophoresis, and spectral analysis: importance of nitric oxide and prostangladines. Microvasc Res 2003, vol.65, pp. 160-171.
9. Wilmore J.H., Costill D.L. Physiology of sport and exercise. Champaign, Illinois: Human Kinetics, 2004, 726 p.
10. Astratenkova I. V. Polimorfizm gena endotelial’noj no-sintazy i fizicheskaia aktivnost’ [Polymorphism of gene of endothelial nosynthase and physical activity]. Geneticheskie, psikhofizicheskie i pedagogicheskie tekhnologii podgotovki sportsmenov [Genetic, psychophysical and pedagogical technologies of preparation of sportsmen], Saint Petersburg, 2006, pp. 62-83.
11. Tsukada T. Yokoyama K., Arai T. Evidence of association of the eNOS gene polymorphism with plasma NO metabolite levels in humans. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1998, vol.245(1), pp. 190-193.
Information about the authors: Syshko D.V. [email protected] Tavricheskiy National University Student str. 13, Simferopol’, 97000, Ukraine.
Savina K.D. [email protected] Tavricheskiy National University Student str. 13, Simferopol’, 97000, Ukraine.
Krovykov V.F. [email protected] Tavricheskiy National University Student str. 13, Simferopol’, 97000, Ukraine.
Came to edition 24.05.2012.
