Физическая культура и спорт/ Физическая культура и спорт: проблемы, исследования, предложения

К.б.н., Богдановская Н.В., д.б.н., профессор Маликов Н.В.,

к.н.физ.вос. Караулова С.И.

Запорожский национальный университет, Украина

РОЛЬ вазорегулирующей функции сосудистого эндотелия в адаптации организма к систематическим физическим нагрузкам

В настоящее время исследованиями целого ряда авторов показано, что сосудистому эндотелию принадлежит важная роль в регуляции тонуса сосудов, обеспечении определенного соотношения между процессами вазоконстрикции и вазодилатации [1,26; 2,36]. Установлено также, что нарушение функционального состояния сосудистого эндотелия является одной из причин ряда патологических состояний (гипертония, ишемическая болезнь сердца, атеросклероз и т.п.) и может наблюдаться при воздействии на организм экстремальных факторов внешней среды [3,57; 4,37; 5,79]. Учитывая тот факт, что физические нагрузки справедливо рассматриваются в качестве достаточно сильного внешнего раздражителя для любого организма можно предполагать наличие определенных адаптивных особенностей в функциональном состоянии сосудистого эндотелия у лиц, систематически выполняющих мышечную работу значительного объема и интенсивности.

В рамках настоящего исследования было проведено изучение сосудодвигательной функции сосудистого эндотелия у 39 практически здоровых юношей в возрасте 18-20 лет. Все обследуемые были разделены на две группы: контрольную, которую составили 28 юношей, не занимающихся спортом и основную (11 юношей), представители которой систематически занимались гандболом в течение 10 лет.

Исследование проводили по методу D.S. Celermajer et al. [6,111] с использованием аппарата для ультразвукового исследования «Ультима Pro-30».

В процессе обследования у всех юношей регистрировали величины диаметра плечевой артерии (Dp, мм), максимальной линейной скорости кровотока (Vmax, мл/с) и объемной скорости кровотока (Vvol, л/мин) в состоянии относительного покоя (Dp-и, Vmax-и, Vvol-и) и после искусственно созданной реактивной гиперемии (Dp-г, Vmax-г, Vvol-г). Постокклюзионную вазомоторную реакцию плечевой артерии оценивали в соответствии с величинами относительного прироста указанных параметров (в % к исходным значениям Dp, Vmax и Vvol).

У юношей основной группы регистрацию параметров ультразвукового обследования проводили в конце подготовительного, середине соревновательного и по окончании соревновательного периодов.

Все полученные в ходе работы данные были обработаны с использованием статистического пакета Microsoft Exell.

В таблице 1 представлены результаты сравнительного анализа изученных показателей, характеризующих сосудодвигательную функцию сосудистого эндотелия, которые были зарегистрированы у юношей 18-20 лет контрольной и основной групп.

Таблица 1

Величины диаметра плечевой артерии (Dp), линейной (Vmax) и объемной скорости (Vvol) кровотока у юношей при проведении теста с реактивной гиперемией (М±м)

Показатели	Контрольная группа (n=28)	Основная группа (n=11)
Dp-и, мм	0.34±0,006	0.40±0,01***
Dp-г, мм	0.40±0,007	0.49±0,004***
ΔDp, %	18.80±0,97	23.18±0,72**
Vmax-и, мл/с	27.83±0,68	32.83±0,61***
Vmax-г, мл/с	38.25±0,85	47.19±0,45***
ΔVmax, л/мин	38.17±2,69	44.10±2,32
Vvol-и, л/мин	1.30±0,02	1.42±0,01***
Vvol-г, л/мин	3.21±0,08	3.78±0,03***
ΔVvol, %	147.75±6,09	167.19±2,14**

Примечание: ** - р < 0,01; *** - р < 0,001 по сравнению со значениями показателей, зарегистрированных в контрольной группе.

Как видно из приведенных данных, для юношей-спортсменов были характерны статистически достоверно более высокие значения указанных параметров. Так, у них отмечались более высокие, чем в контроле, значения Dp в состоянии относительного покоя (соответственно 0.40±0,01 мм и 0.34±0,006 мм), после искусственно созданной гиперемии (0.49±0,004 мм и 0.40±0,007 мм) и, как следствие, более выраженный вазодилатационный эффект (прирост Dp составил соответственно 23.18±0,72% и 18.80±0,97%).

Полностью подтвердили представленные материалы результаты сравнительного анализа величин линейной и объемной скорости кровотока. Оказалось, что как в состоянии относительного покоя, так и на пике искусственно созданной гиперемии значения Vmax и Vvol, зарегистрированные у юношей основной группы, были достоверно выше, чем в контрольной. В связи с этим вполне логичным выглядело преимущество юношей-спортсменов и в величинах относительного прироста данных параметров (соответственно 44.10±2,32% и 38.17±2,69% по Vmax и 167.19±2,14% и 147.75±6,09% по Vvol).

Полученные результаты позволили констатировать, что в процессе долговременной адаптации к систематической мышечной работе наблюдается существенная оптимизация сосудорегулирующей функции сосудистого эндотелия, заключающаяся в обеспечении выраженного вазодилатационного эффекта. Исходя из известных представлений о том, что вазодилатационная функция сосудистого эндотелия обеспечивается, преимущественно, повышенным синтезом оксида азота (NO) можно предположить, что систематическая мышечная работа способствует существенной активизации окисного пути образования NO из L-аргинина при участии эндотелиальной NO-синтазы (eNOS).

В связи с вышеизложенным вполне естественным выглядело проведение анализа особенностей изменения функционального состояния сосудистого эндотелия у юношей-спортсменов в динамике тренировочного процесса, при различных сочетаниях тренировочных и соревновательных физических нагрузок и, как следствие, различного уровня гипоксического состояния организма.

В соответствии с материалами, представленными в таблице 2, статистически достоверно наиболее высокие значения Dp в состоянии относительного покоя и на пике гиперемии регистрировались у обследованных юношей спортсменов в середине соревновательного периода. Вместе с тем, именно на данном этапе тренировочного процесса отмечались наиболее низкие значения ΔDp (18.40±1,01%), характеризующего, как известно, степень вазодилатационного эффекта сосудистого эндотелия.

Практически аналогичные данные были получены в отношении линейной и объемной скорости кровотока. Оказалось, что несмотря на более высокие значения Vmax и Vvol в состоянии относительного покоя и на пике гиперемии в середине соревновательного периода, наиболее низкие значения относительного прироста этих параметров регистрировались именно на данном этапе эксперимента (соответственно 38.17±2,05% для Vmax и 163.39±2,03% для ΔVvol). Достаточно интересным выглядел также факт практически полного восстановления значений Dp, Vmax и Vvol в состоянии относительного покоя, на пике гиперемии, величин ΔDp, ΔVmax и ΔVvol, зарегистрированных в конце соревновательного периода, к величинам указанных показателей, наблюдавшихся у обследованных юношей-спортсменов в конце периода подготовки.

Общеизвестно, что соревновательный период характеризуется продолжительным сочетанием физических нагрузок тренировочного и соревновательного характера. В связи с этим, можно предположить, что в середине соревновательного периода, на фоне систематического пребывания организма в состоянии гипоксии и недостаточного уровня его адаптированности к постоянной мышечной работе наблюдается снижение активности неокисного пути образования NO из L-аргинина и, как следствие, уменьшение выраженности вазодилатационного эффекта сосудистого эндотелия. Напротив, более длительное сочетание тренировочных и соревновательных нагрузок (окончание соревновательного периода) способствует формированию определенной устойчивой формы адаптации к условиям дефицита кислорода и, как следствие, оптимизации процесса окисного пути синтеза NO и, в конечном итоге, функционального состояния сосудистого эндотелия.

Таблица 2

Величины диаметра плечевой артерии (Dp), линейной (Vmax) и объемной (Vvol) скорости кровотока у юношей основной группы при проведении теста с реактивной гиперемией на различных этапах тренировочного процесса (М±м)

Показатели	Окончание подготовительного периода	Середина соревновательного периода	Окончание соревновательного периода
Dp-и, мм	0.40±0,01	0.43±0,01***	0.39±0,01•••
Dp-г, мм	0.49±0,004	0.51±0,005**	0.47±0,004•••
ΔDp, %	23.18±0,72	18.40±1,01**	20.04±2,22
Vmax-и, мл/с	32.83±0,61	35.05±0,61**	32.76±0,52••
Vmax-г, мл/с	47.19±0,45	48.33±0,43	46.71±0,78
ΔVmax, л/мин	44.10±2,32	38.17±2,05*	42.82±2,78
Vvol-и, л/мин	1.42±0,01	1.44±0,01**	1.39±0,01**•••
Vvol-г, л/мин	3.78±0,03	3.80±0,02	3.74±0,02
ΔVvol, %	167.19±2,14	163.39±2,03	169.76±2,16•

Примечание: ** - р < 0,01; *** - р < 0,001 по сравнению со значениями показателей, зарегистрированных по окончании подготовительного периода; •• - р < 0,01; ••• - р < 0,001 по сравнению со значениями показателей, зарегистрированных в середине соревновательного периода.

В целом, материалы проведенного исследования позволили констатировать достаточно высокую роль сосудистого эндотелия в обеспечении адаптации организма юношей 18-20 лет к систематическим физическим нагрузкам значительного объема и интенсивности. Полученные материалы являются, по нашему мнению, не только определенным дополнением к имеющимся теоретическим сведениям по указанной проблеме, но могут служить основанием для разработки соответствующих физиологических мероприятий, направленных на повышение физической работоспособности и общую оптимизацию функционального состояния организма.

Литература

1. Алмазов В.А., Беркович О.А., Ситников М.Ю. Эндотелиальная дисфункция у больных с дебютом ишемической болезни сердца в раннем возрасте // Кардиология. – 2001. ‑ № 5. – С. 26-29.

2. Сагач В.Ф., Фролькис И.В., Коваленко Т.Н. Возрастные особенности участия эндотелия в реакциях гладких мышц сосудов на действие гормонов. Роль ультраструктурных изменений // Физиолог. журн СССР им. И.М. Сеченова. – 1991 ‑ № 3 – С. 36-43.

3. Бова А.А., Трисветова Е.Л. Роль вазоактивных эндотелиальных факторов в развитии артериальной гипертензии // Кардиология. – 2001. ‑ № 7. – С. 57-58.

4. Иванова О.В., Рогоза А.Н., Балахонов Т.В. Определение чувствительности плечевой артерии к напряжению сдвига на эндотелии как метод оценки состояния эндотелийзависимой вазодилатации с помощью ультразвука высокого разрешения у больных с артериальной гипертонией // Кардиология. – 1998. ‑ № 3. – С. 37-40.

5. Ребров А.П., Инамова О.В. Предпосылки развития эндотелиальной дисфункции при ревматоидном артрите // Терапевтический архив. – 2004. ‑ № 5. – С. 79-85.

6. Celermajer D.S., Sorensen K.E., Cooch V.M. et al. Non-invasive detection of endothelial dysfunction in children and adults at a risk of atherosclerosis. Lancet. – 1992. – 340. – P. 1111-1115.