Введение к работе
Актуальность темы. За последние годы наметился значительный прогресс в наших представлениях о физиологических механизмах адаптации организма человека и животных к разнообразным факторам среды. Благодаря работам Ф.З.Меерсона концепция срочной и долговременной адаптации стала предметом активного изучения и обсуждения (В.П.Казначеев и А.Л.Дзизинский,1975; Ф.З.Меерсон, 1975,1978; П.Д.Горизонтов, 1981; Ф.З.Меерсон, М.Г.Пшенникова ,1988). Получены важные данные о структурных основах адаптации на уровне синтеза белковых макромолекул и образования новых митохондрий (Ф.З.Меерсон, 1978). Механизмы адаптации рассматриваются и с биохимических позиций (Н.Н.Яковлев, 1974). Активно исследуются эндокринные механизмы адаптации и стрессовых реакций (А.А.Виру, П.К.Кырге,1983).
Поскольку система кровообращения выполняет интегрирующую роль в организме, участвуя в гомеостатических реакциях, то ее роль в адаптации организма велика. Именно координация кровообращения, дыхания и системы крови обеспечивает соответствие доставки веществ и энергии запросам тканей. Эти процессы тесно связаны с транспортными возможностями кровообращения, которые в свою очередь зависят от потоковых свойств крови. Состояние реологических характеристик крови существенным образом сказывается на эффективности кровообращения в целом ( С.А.Селезнев и др.,1976; В.А.Левтов и др., 1982; В.А.Галенок и др.,1987; А.Сор1у,1960; R.Wells et.al., 1962;S.Chien, 1977; J.Dormandy,1980; J.StoItz, M.Donner,1991).
Согласно современным представлениям приспособительные реакции организма, в том числе и адаптация к физическим нагрузкам, протекают в два этапа: начальный этап - срочная адаптация и последующий этап - долговременная адаптация (Ф.З.Меерсон, 1973; 1978). При систематическом воздействии адаптирующего фактора происходит переход от срочного этапа адаптации к долговременному. Этот переход обеспечивает деятель- ность организма в новых условиях, расширяет диапазон функциональных возможностей в меняющихся условиях биологической и социальной среды.
Структурно-функциональная перестройка при адаптации к мышечным нагрузкам всего комплекса гемоциркуляции' увеличивает резервные возможности системы, обеспечивая тем самым осуществление организмом не доступной ранее по интенсивности и объему физической работы (Ф.З.Меерсон,М.Г.Пшенникова, 1988).
Адаптивный эффект может уменьшиться, если будет устранено действие фактора среды, к которому происходит приспособление (ЕА.Коваленко и Н.Н.Гуровский,1980). В этих условиях развивается состояние деадаптации или детренированности (Ф.З.Меерсон,1978). При гипокинезии все системы организма претерпевают изменения в той или иной степени, однако исследований реологических свойств крови при деадаптации проведено сравнительно мало (В.С.Баранов, 1972; И.Г.Красных,1973;В.И.Удовиченко,1978).
Несмотря на значительное число работ по срочной и долговременной адаптации к мышечным нагрузкам комплексного исследования макро- и микрореологии не проводилось. Литература о реологических характеристиках крови и ее компонентах (вязкости плазмы, эритроцитах, агрегации и деформируемости клеток) при мышечных нагрузках в значительной мере описательна, а проведенные исследования выполнены с привлечением ограниченного набора методов. Имеющиеся работы посвящены изучению лишь отдельных компонентов, не раскрывают взаимосвязи геморео-логии, метаболизма и физической работоспособности, а также ведущих механизмов приспособительных процессов в организме человека и животных.
Исходя из вышесказанного, можно заключить, что проблема изучения реологических свойств крови актуальна и требует специальных исследований.
Цель исследований. Изучить комплекс гемореологических параметров в сопоставлении с физической работоспособностью при срочной и долговременной адаптации к мышечным нагрузкам разной интенсивности и длительности и при деадаптации.
Задачи исследования.
изучить изменения реологических свойств крови при срочной адаптации к нагрузкам умеренной, средней, высокой интенсивности;
проанализировать особенности сдвигов макро- и микрореологических параметров крови при долговременной адаптации к умеренным мышечным нагрузкам;
установить особенности гемореологических изменений при долтовре -менной адаптации к интенсивным мышечным нагрузкам по сравнению с
. умеренной адаптационной программой;
- провести сравнительное изучение изменений реологических свойств
крови при деадаптации после длительного воздействия интенсивными
мышечными нагрузками.
Научная новизна исследования. Получены новые данные об особенностях изменений сложного комплекса гемореологических параметров
при срочной и долговременной адаптации к мышечным нагрузкам. Выявлена положительная коррелятивная взаимосвязь степени текучести крови, деформируемости эритроцитов с эффективностью транспорта кислорода кровью. Установлено позитивное влияние длительной мышечной активности на основные параметры гемореологии, которое заключалось в повышении текучести цельной крови и деформируемости эритроцитов.
Впервые проведен сравнительный анализ механизмов изменений реологических свойств крови и ее компонентов при срочной и долговременной адаптации к мышечным нагрузкам. Найдены оптимальные величины концентрации эритроцитов, при которых транспорт кислорода был максимальным, а вязкость крови и плазмы минимальными. Апробирована экспериментальная модель деадаптации,' позволяющая выявить узловые механизмы изменений параметров реологических свойств крови и транспорта кислорода.
Научно-практическая значимость работы состоит в том, что впервые проведено комплексное исследование гемореологических свойств как при срочной и долговременной адаптации к мышечным нагрузкам, так и после прекращения их воздействия. Установлены взаимосвязи между реологическими параметрами и кислородтранспортной функцией крови. Выявлены этапы и пути адаптивной и деадаптивной перестройки реологических параметров крови.
Материалы работы расширяют объем знаний по физиологии мышечной активности, могут быть использованы для преподавания в институ- тах физической культуры и на факультетах физической культуры, педагогических вузов соответствующих разделов физиологии, теории физического воспитания и валеологии ; при написании учебников и учебных пособий.
Материалы исследования имеют прикладное значение для спортивной медицины и практики врачебного контроля за состоянием спортсменов, позволяют повысить качестве» управления тренировочным процессом, могут служить в качестве функциональных тестов при выяснении степени тренированности организма, явиться основой для формирования и разработки программ оздоровления и лечебно-профилактических мероприятий.
1. Однократные мышечные нагрузки вызывают изменения гемореологических характеристик пропорционально их интенсивности. При этом . нагрузки максимальной интенсивности приводят к более выраженным сдвигам макро- и микрореологических параметров.
2. При долговременной адаптации к мышечным нагрузкам в покое наиболее глубокие приспособительные изменения комплекса реологических свойств крови и ее компонентов наступают при реализации программы интенсивной мышечной деятельности.
3. Деадаптация (детренированность), вызывая некоторые негативные изменения функциональных параметров кровообращения, не приводит к ухудшению реологических свойств крови, приобретенных в процессе адаптации к мышечным нагрузкам.
Апробация работы. Материалы диссертации были доложены и обсуждены на: ежегодных научных конференциях Ярославского пединститута (1991; 1994,1996); первом съезде физиологов России (Пущино,1993); международной конференции (Физическая культура и спорт учащейся молодежи в развивающемся мире ; Иваново, 1994); Поволжской конференции - Экспериментальные и клинические аспекты адаптации микрогемо-циркуляции (Ярославль, 1995).
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, характеристики экспериментальных моделей и методов исследования, пяти глав собственных исследований, заключения и списка литературы. Диссертация изложена на 140 страницах машинописного текста, иллюстрирована 20 таблицами и 14-ю рисунками. Библиография включает в себя 233 источника литературы.