ИЗМЕНЕНИЯ СИСТЕМНОЙ И РЕГИОНАРНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ИНТЕНСИВНОЙ МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)

PDF

DOI: https://doi.org/10.14529/hsm190306

Аннотация

Цель: в эксперименте оценить изменения минутного объема кровообращения и особенности регионарного кровотока в соматических и висцеральных органах при предельной физической нагрузке. Материалы и методы. Исследования проведены на беспородных лабораторных собаках (n = 16). В покое и при предельной физической нагрузке (бег на третбане до отказа) определяли потребление кислорода (VO₂), газовый состав крови, минутный объем дыхания (VE) и кровообращения (Q) (по Фику). Объемную скорость кровотока в скелетных мышцах и висцеральных органах (qt) определяли методом введения в полость сердца микросфер, меченных иодом-131. Результаты. При предельной физической нагрузке VO₂ достоверно увеличивается в 11,7 раза, Q – в 5,3 раза. Объемная скорость кровотока достоверно (р ≤ 0,001) увеличивается в группе локомоторных (в 6,2–7,5 раза)
и респираторных (в 6,5–8,0 раз) мышц. В мышцах поддержания позы кровоток не изменяется. В миокарде кровоток увеличивается в 4,5 раза и соответствует изменениям производительности сердца. В надпочечнике кровоток увеличивается в 1,6 раза (р ≤ 0,001), в щитовидной железе остается без изменений. В почке кровоток снижается на 21,5 %, в печени – на 23,0 %, при увеличении артериальной фракции – на 56,3 % в органах. В органах спланхнической области (селезенка, органы желудочно-кишечного тракта) объемная скорость кровотока снижается на 44,9 % (р ≤ 0,001). Заключение. Во время предельной физической нагрузки большая часть сердечного выброса распределяется в локомоторные, респираторные мышцы и органы, участвующие в обеспечении мышечной деятельности, при снижении объемного кровотока в висцеральных органах. Постулируется, что на фоне высокого кислородного запроса и артериальной гипоксемии в соматических и висцеральных органах возникают конкурентные взаимоотношения за кровоток и предпосылки для развития тотальной тканевой гипоксии.

Литература

1. Балыкин, М.В. Изменения газового состава крови и процессы свободнорадикального окисления липидов в миокарде при адаптации к физическим нагрузкам / М.В. Балыкин, С.А. Сагидова, А.В. Жарков // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. – 2015. – № 9 (101). – С. 1007–1012.
2. Балыкин, М.В. Системные и органные механизмы кислородного обеспечения организма в условиях высокогорья / М.В. Балыкин, Х.Д. Каркобатов // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. – 2012. – № 1 (98). – С. 127–136.
3. Меркулов, Р.А. Кардиогемодинамика и физическая работоспособность у спортсменов: сб. / авт.-сост. Р.А. Меркулова. – М.: Со-ветский спорт, 2012. – 186 с. – http://www.studmedlib.ru/book/ISBN9785971805410.html (дата обращения: 22.08.2019).
4. Органное кровоснабжение и особенности транспорта кислорода в мышцах / К.А. Шошенко, В.И. Баранов, В.И. Брод с соавт. // Исследование энергетики движения рыб. – Новосибирск, 1984. – С. 78–116.
5. Пупырева, Е.Д. Механизмы кислородного обеспечения организма спортсменов в покое и при нагрузках максимальной мощности / Е.Д. Пупырева, М.В. Балыкин // Ульяновский мед.-биол. журнал. – 2013. – № 1. – С. 124–130.
6. Реактивность и экономичность кардиореспираторной системы на гипоксию и физическую нагрузку у пловцов и лыжников / С.Г. Кривощеков, С.Н. Водяницкий, В.Э. Диверт, Л.А. Гиренко // Ульяновский мед.-биол. журнал. – 2012. – № 4. – С. 102–113.
7. Тиреоидный статус при физических нагрузках / В.В. Корнякова, Я.А. Сауткин, М.В. Заболотных с соавт. // Междунар. журнал приклад. и фундамент. исследований. – 2018. – № 5 (1). – С. 175–179.
8. Филиппов, М.М. Условия массопереноса кислорода в организме при максимальной физической нагрузке / М.М. Филиппов // Ульяновский мед.-биол. журнал. – 2012. – № 4. – С. 120–124.
9. Castenfors, J. Renal function during prolonged exercise / J. Castenfors // Ann NY Acad Sci. 1977. – Vol. 301. – P. 151–159. DOI: 10.1111/j.1749-6632.1977.tb38194.x
10. Changes in Splenic Volume after the Treadmill Exercise at Specific Workloads in Elite Long-Distance Runners and Recreational Runners / J. Dzenan,, K. Eldan, R. Izet, Z. Enver // Med Arch. – 2019. – Vol. 73 (1). – P. 32–34. DOI: 10.5455/medarh.2019.73.32-34
11. Contribution of respiratory muscle bloodflow to exercise-induced diaphragmatic fatigue in trained cyclists / I. Vogiatzis, D. Athanasopoulos, R. Boushel et al. // J. Physiol. – 2008. – Vol. 586 (22). – P. 5575–5587. DOI: 10.1113/jphysiol.2008.162768
12. Dobson, J.L. Effect of rhythmic tetanic skeletal muscle contractions on peak muscle perfusion / J.L. Dobson, L.B. Gladden // J Appl Physiol. – 2003. – Vol. 94. – P. 11–19.
13. Duncker, D.J. Regulation of coronary blood flow during exercise / D.J. Duncker, R.J. Bache / Physiol Rev. – 2008. – Vol. 88. – P. 1009–1086.
14. Effect of increased inspiratory muscle work on blood flow to inactive and active limbs during submaximal dynamic exercise / K. Katayama, K. Goto, K. Shimizu et al. // Experimental Physiology. – 2018. – Vol. 104 (2). – P. 180–188. DOI: 10.1113/EP087483
15. Effects of acute physical exercise on hepatocyte volume and function in rat / M.G. Latour, A. Brault, P.M. Huet, J.M. Lavoie // Am J Physiol. – 1999. – Vol. 276 (5). – P. 1258–1264. DOI: 10.1152/ajpregu.1999.276.5.R1258
16. Effects of respiratory muscle work on respiratory and locomotor blood flow during exercise / P.B. Dominelli, B. Archiza, A.H. Ramsook et al. // Exp Physiol. – 2017. – Vol. 102 (11). –
P. 1535–1547. DOI: 10.1113/EP086566
17. Joyner, M.J. Regulation of Increased Blood Flow (Hyperemia) to Muscles During Exercise: A Hierarchy of Competing Physiological Needs / M.J. Joyner, D.P. Casey // Physiological Reviews. – 2015. – Vol. 95 (2). – P. 549–560. DOI: 10.1152/physrev.00035.2013
18. Kurt, J. Regulation of cerebral blood flow and metabolism during exercise / J. Kurt, Smith Philip, N. Ainslie // Experimental Physio¬logy. – 2017. – Vol. 102. – P. 1356–1371. DOI: 10.1113/EP086249
Mullur, R. Thyroid Hormone Regulation of Metabolism / R. Mullur, L. Yan-Yun, A. Gregory // Physiol Rev. – 2014. – Vol. 94 (2). – P. 355–382. DOI: 10.1152/physrev.00030.2013
20. Phillips, D.B. Respiratory limitations to exercise in health: a brief review / D.B. Phillips, M.K. Stickland // Current Opinion in Physiology. – 2019. – Vol. 10. – P. 173–179. DOI: 10.1016/j.cophys.2019.05.012
21. Regulation of kidney function and metabolism: a question of supply and demand / R.C. Blantz, A. Deng, C.M. Miracle, S.C. Thomson // Trans Am Clin Climatol Assoc. – 2007. – Vol. 118. – P. 23–43.
22. Shephard, R.J. Effects of physical activity upon the liver / R.J. Shephard, N. Johnson // Eur J Appl Physiol. – 2015. – Vol. 115 (1). – P. 1–46. DOI: 10.1007/s00421-014-3031-6
23. Systemic and regional blood flows during graded treadmill exercise in dogs / J.Y. Pagny, F. Peronnet, L. Beliveau et al. / J Physiol (Paris). – 1986. – Vol. 81 (5). – P. 368–373.
24. Thyroid, renal, and splanchnic circulation in horses at rest and during short-term exercise / M. Manohar, T.E. Goetz, B. Saupe et al. // Am J Vet Res. – 1995. – Vol. 56 (10). – P. 1356–1361.
25. Training effects on regional blood flow response to maximal exercise in foxhounds / T.I. Musch, G.C. Haidet, G.A. Ordway et al. // J. Appl Physiol. – 1985. – Vol. 62 (4). – P. 1724–1732.
26. Welch, J.F. Respiratory muscles during exercise: mechanics, energetics, and fatigue / J.F. Welch, S. Kipp, A.W. Sheel // Current Opinion in Physiology. – 2019. – Vol. 10. – P. 102–109. DOI: 10.1016/j.cophys.2019.04.023