ВЛИЯНИЕ СОСУДИСТЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ НА ПРОЦЕСС ФОРМИРОВАНИЯ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ Орел В.Р., Смоленский А.В., Щесюль А.Г., Качалов А.А. НИИ спорта, НИИ спортивной медицины Российского государственного университета физической культуры, спорта, молодежи и туризма, Москва, Россия ВВЕДЕНИЕ Артериальное давление является той реальной силой, которая обеспечивает продвижение крови через общее периферическое сопротивление артериальной системы, представляющее собой суммарное вязкостное сопротивление капилляров мышц, органов и тканей. Периферическое сопротивление артериальной системы определяет вязкостную составляющую сосудистой нагрузки сердца [3, 4, 6]. В свою очередь, величина артериального давления, определяющего поток крови через периферическое сопротивление, зависит от эластического сопротивления артериальной системы и увеличения объема аортальной компрессионной камеры (АКК), происходящего при выбросе крови в аорту. Отметим, что эластическое сопротивление (или модуль объемной упругости АКК) дается отношением [3, 4, 5] малого изменения давления (Р) в АКК к соответствующему малому изменению (V) ее объема. При этом артериальное давление и его изменения определяются не столько самим эластическим сопротивлением, сколько также и одновременным действием периферического сопротивления, которое замедляет отток крови из АКК, способствуя увеличению объема АКК в фазу быстрого изгнания крови. МЕТОДИКА В исследованиях участвовали 147 спортсменов (мужчин) различных специализаций и уровней выносливости. Исследования проводились в условиях покоя (сидя) и при мышечной работе на велоэргометре с ножным педалированием на непредельных мощностях (500 и 1000 кГм/мин). Кровоток измерялся [2] методом тетраполярной реографии (комплекс РЕОДИН). Для определения фаз сердечного цикла соответственно использовалась расшифровка дифреограмм центрального пульса. Артериальное давление измерялось аускультативно. Вычисления системных сопротивлений [4, 6] и статистическая обработка [1] проводились с помощью ЭВМ. Также в исследованиях использованы соответствующие данные гемодинамики, полученные у 35 больных гипертонической болезнью (Ps > 155 мм рт.ст.). РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ В табл.1 приведены средние данные для сосудистых сопротивлений, ЧСС и систолического артериального давления у спортсменов в покое и при мышечной работе на велоэргометре, а также у больных гипертонической болезнью (покой). Средние значения сосудистых сопротивлений у гипертоников (табл.1) вполне значимо превышают соответствующие данные 2 покоя у спортсменов. Указанное превышение для периферического сопротивления составляет 75%, а эластическое сопротивление при гипертонии в среднем превышает норму в 3 раза (на 200%). Следовательно, вклад именно эластического сопротивления в гипертоническое состояние в покое достоверно выше, чем соответствующий вклад периферического сопротивления (табл.1). Таблица 1. Показатели (X σ) сосудистой нагрузки сердца, ЧСС и систолическое давление в покое, при мышечной работе у спортсменов и у больных гипертонией Показатель Покой Гипертония Мощность нагрузки, кГм/мин 500 1000 R, дин·с·см-5 1620 241 2863 439 818 61 612 38 Пределы 1081 – 2085 2234 – 3867 686 – 956 533 – 725 Ea, дин·см-5 1102 216 3339 946 1454 216 2101 380 Пределы 710 – 1617 2023 – 5891 984 – 2256 1206 – 3182 ЧСС, уд/мин 66 6 74 8 112 6 147 11 Пределы 54 – 82 58 – 93 97 – 136 129 – 174 Ps, мм рт.ст. 123 7 184 21 148 9 185 16 Пределы 110 – 144 157 – 222 128 – 185 147 – 225 С увеличением мощности мышечной работы на велоэргометре (табл.1) периферическое сопротивление артериальной системы снижается более чем в два раза по сравнению с условиями покоя. Этот эффект увеличения проводимости (табл.1) периферического русла связан с необходимостью пропускания через капиллярную систему возросшего минутного кровотока, увеличившегося с ростом физической нагрузки [5]. В условиях выполнения мышечной работы (табл.1) эластическое сопротивление в отличие от периферического достоверно возрастает соответственно на 40 и 90% при двух нагрузках по сравнению с данными покоя. Такое увеличение Еа является адаптационной реакцией кровообращения (табл.1) с целью повышения артериального давления для обеспечения прохождения возросшего кровотока, а также для снижения объема крови, депонируемой в АКК в течение периода изгнания [5, 6]. Частота сердечных сокращения (табл.1) в покое принимает вполне привычные величины, как у здоровых, так и больных гипертонической болезнью. С увеличением мощности мышечной работы ЧСС возрастает (табл.1) соответственно на 68 и 125% по сравнению со средней величиной ЧСС в покое. Эта приспособительная реакция обусловлена необходимостью поддержания 3 повышенного по сравнению с покоем кровотока, поскольку [5, 6] возможность увеличения кровотока за счет роста ударного объема крови несколько ограничена. Систолическое артериальное давление (табл.1) в условиях покоя у здоровых людей заключено в пределах нормы. Достоверное превышение систолическим давлением при гипертонии (на 52%) нормальных величин для покоя можно напрямую связать со значительно превышающими норму покоя величинами сосудистых сопротивлений (табл.1). Систолическое давление при выполнении мышечной работы также больше, чем в условиях покоя: на 22,3% при первой нагрузке и на 53% – при второй. Рост систолического артериального давления при мышечной работе по сравнению с давлением в покое (табл.1) необходим для продвижения увеличенного минутного кровотока. Взаимосвязи изменений систолического артериального давления с динамикой сосудистых сопротивлений у спортсменов в различных условиях можно проследить по величинам коэффициентов корреляции (табл.2). В каждой клетке табл.2 коэффициенты корреляции расположены в следующем порядке: покой, физические нагрузки 500 и 1000 кГм/мин соответственно. Таблица 2. Корреляции показателей гемодинамики у спортсменов в покое и при мышечной работе с мощностями 500 и 1000 кГм/мин (по строкам соответственно) Показатель R E ЧСС Ps R E ЧСС Ps 1 0,475 0,457 0,782 -0,118Н 0,321 0,736 0,486 0,724 0,838 0,475 0,457 0,782 -0,118 Н 0,321 0,736 0,486 0,724 0,838 1 0,292 0,616 0,872 0,543 0,781 0,944 0,145 Н 0,780 0,914 1 0,292 0,616 0,872 0,543 0,781 0,944 0,145 Н 0,780 0,914 1 Примечание: значок (Н) означает статистическую недостоверность коэффициента корреляции (p > 0,1). В условиях покоя и при выполнении мышечной работы сосудистые сопротивления (табл.2) достоверно (p < 0,01) коррелируют друг с другом [1]. Рост любого из сосудистых сопротивлений сопряжен с определенным возрастанием другого. Причем теснота корреляционной связи между Еа и R максимальна (табл.2) при мышечной работе с мощностью 1000 кгм/мин. 4 Влияние периферического сопротивления на систолическое артериальное давление является (табл.2) статистически достоверным [1] как в покое, так и при мышечной работе с различными мощностями. Причем теснота соответствующей корреляционной связи усиливается с ростом мощности мышечной работы (табл.2). Отметим, что речь о положительной корреляционной связи между R и Ps идет раздельно для условий покоя и каждого из двух уровней мощности физических нагрузок (табл.2). Корреляционная взаимосвязь эластического сопротивления с систолическим артериальным давлением является положительной и статистически достоверной (табл.2) и в покое, и при мышечной работе на обоих уровнях мощности физической нагрузки. Теснота корреляционной связи между эластическим сопротивлением и систолическим артериальным давлением возрастает с усилением мощности физической нагрузки (табл.2). Таким образом, в покое и на каждом уровне мощности непредельных мышечных нагрузок рост систолического артериального давления сопряжен с увеличением как периферического, так и эластического сопротивлений. 1. 2. 3. 4. 5. 6. ЛИТЕРАТУРА Елисеева И.И., Юзбашев М.М. Общая теория статистики – М.: Финансы и статистика. – 2003. – 656 с. Импеданская плетизмография (реография). // В сб.: Инструментальные методы исследования в кардиологии / Под научн. Ред. Г.И.Сидоренко. – Минск, 1994 – С. 81 – 90. Каро К., Педли Т., Шротер Р., Сид У. Механика кровообращения. - М.: Мир. – 1981. – 624 с. Карпман В.Л., Орел В.Р., Кочина Н.Г. и др. Эластическое сопротивление артериальной системы у спортсменов / В сб.: Клинико-физиологические характеристики сердечно-сосудистой системы у спортсменов. – М.: РГАФК. – 1994. – С.117-129. Орёл В.Р., Амнуэль Л.Ю., Орёл В.В., Травинская А.Г. Уровень артериального давления и сосудистые сопротивления // В сб.: Спортивная медицина и исследования адаптации к физическим нагрузкам. – Научные чтения, посвященные 80-летию со дня рождения проф. В.Л.Карпмана. – М.: РГУФК. – 2005. – С.49-58. Орел В.Р., Шиян В.В., Щесюль А.Г., Червяков Д.М. Показатели центральной гемодинамики и сосудистой нагрузки сердца в покое (регрессионные соотношения) // Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно– сосудистой системы. – ХII–я научно–практическая конференция. – М.: ГКГ МВД РФ. – 2010. – С.82–93.