Физиологические изменения системы крови при физической нагрузке - Оценка антропометрических показателей и неспецифической резистентности в зависимости от уровня ежедневной физической активности

Наибольшее количество исследований о влиянии физической нагрузки на периферическую кровь было посвящено изучению лейкоцитов. W. Winternitz (1893), Е. Willebrand (1903) установили появление лейкоцитоза после мышечной деятельности. Для объяснения этого было высказано несколько предположений. Согласно одному из них, увеличение количества лейкоцитов обусловлено сгущением крови, происходящим отчасти вследствие усиленного потоотделения, но в основном за счет перехода жидкой части плазмы в работающие мышцы. Считают также, что это является следствием усиления сердечной деятельности и ускорения циркуляции крови, что приводит к поступлению в кровь пристеночных лейкоцитов, а также вымыванию лейкоцитов из внутренних органов в ток крови.

Е. Grawitz (1910) впервые назвал лейкоцитоз, наступающий после мышечной работы, миогенным лейкоцитозом. Он считал, что лейкоцитоз наступает вследствие интоксикации организма продуктами обмена веществ, в частности белкового, а увеличение количества лейкоцитов способствует обезвреживанию этих продуктов. Одним из подтверждений этого положения являлось то, что степень увеличения количества лейкоцитов зависит от мощности работы.

Первым исследователем, установившим закономерности изменения количества лейкоцитов под непосредственным влиянием физической нагрузки, был А. П. Егоров (1926). Он впервые дал качественную и количественную характеристику изменениям лейкоцитов и выделил 3 фазы миогенного лейкоцитоза. 1-я фаза (лимфоцитарная) возникает после относительно небольшой работы. Она характеризуется незначительным лейкоцитозом -- (10... 12)х109/л, снижением относительного количества нейтрофилоцитов, абсолютным и относительным увеличением количества лимфоцитов и относительным уменьшением количества эозинофилоцитов. 2-я фаза (нейтрофильная) появляется после сравнительно большой работы. Она характеризуется большим увеличением количества лейкоцитов -- (16... 18) x109/л -- по сравнению с 1-й фазой, резким увеличением количества нейтрофилоцитов со сдвигом влево, уменьшением количества лимфоцитов и эозинофилоцитов. 3-я фаза (интоксикационная) протекает по 2 типам: регенеративному и дегенеративному. При регенеративном типе происходит значительное увеличение количества лейкоцитов -- до (20... 50) X 109/л, увеличение количества нейтрофилоцитов со сдвигом влево, уменьшение количества лимфоцитов (1 %), полное исчезновение эозинофилоцитов. Дегенеративный тип характеризуется такими же изменениями морфологического состава, как и регенеративный, но с менее выраженным лейкоцитозом (10... 15) X 109/л, более резким сдвигом нейтрофилов влево, абсолютной лимфо - и эозинопенией и появлением дегенеративных форм. Интоксикационная фаза миогенного лейкоцитоза свидетельствует о чрезмерности нагрузки.

Сущность возникновения 1-й фазы заключается в перераспределении лейкоцитов в кровеносном русле и их вымывании из селезенки. Причиной же 2-й и 3-й фаз является выход лейкоцитов из костного мозга, что доказывается появлением юных форм лейкоцитов и появлением дегенеративных форм лейкоцитов. Однако не всегда лимфоцитарная фаза переходит в нейтрофильную. Так, у хорошо тренированных спортсменов даже после значительной нагрузки такого перехода не наблюдается. Это свидетельствует о достаточно высокой приспособленности спортсмена к выполнению нагрузки. Усиление кроветворной функции костного мозга как следствие физической нагрузки было подтверждено В. А. Ивановым и соавт. (1950), установившими усиление лейкопоэза у лыжников после пробега.

Таким образом, появление в периферической крови лимфоцитарной фазы миогенного лейкоцитоза в ответ на значительную нагрузку является положительным прогностическим признаком высокого функционального состояния спортсмена, и наоборот, появление нейтрофильной или интоксикационной фазы после относительно небольшой нагрузки свидетельствует о его недостаточной подготовленности к выполнению работы. В то же время отсутствие изменений в ответ на физическую нагрузку относительного количества форменных элементов в лейкоцитарной формуле следует считать либо признаком плохой приспособляемости организма к физическим нагрузкам, либо чрезмерностью физического напряжения для данного индивидуума.

В спортивной медицине, помимо изучения морфологического состава крови, в настоящее время получают распространение методы изучения функциональных свойств лейкоцитов. Использование этих методов исследования позволяет изучить обменные процессы, происходящие в клетке, и выявить энзимы, участвующие в клеточном метаболизме. Так, например, гликоген, являясь энергетическим веществом, обеспечивает двигательную, фагоцитарную, переваривающую и другие способности лейкоцитов. Его количество у спортсменов такое же, как и у не занимающихся спортом. Однако в состоянии острого и хронического утомления этот показатель значительно уменьшается. Изменение количества гликогена лейкоцитов после физической нагрузки также может служить критерием оценки функционального состояния спортсмена. Если оно достаточно высокое, то после нагрузки количество гликогена уменьшается, а если низкое, то этот показатель не изменяется. Определение щелочной фосфатазы, пероксидазы и РНК существенно помогает спортивному врачу при обследовании спортсменов. Большое значение, которое имеют эти ферменты в метаболизме лейкоцитов, определяет необходимость их исследования, так как с их помощью можно оценить те изменения, которые происходят в организме при физической работе.

По А. С. Яновской (1970), существуют 2 типа реакции периферической крови в ответ на неадекватную и адекватную физические нагрузки для спортсменов. Если после 1-й в крови наблюдается 3-я фаза миогенного лейкоцитоза, снижение количества гликогена, активности пероксидазы и увеличение РНК, то после 2-й эти изменения не определяются. Автор считает, что при неадекватной реакции происходит истощение миелоидного резерва, а при адекватной -- перераспределение крови в транспортной системе.

В более поздней работе А. С. Яновская (1985) предлагает использовать и другие показатели, которые могут способствовать своевременному выявлению ранних признаков перегрузки организма. В частности, речь идет об определении лактатдегидрогеназы, сукцинатдегидрогеназы, цитоплазматической и митохондриальной б-глицерофосфатдегидрогеназы и др.

На возможность использования в качестве критериев утомления определения пероксидазы и щелочной фосфатазы указывает В. Н. Волков (1971).

Однако картину изменений периферической крови нельзя считать полной без учета количества эритроцитов и гемоглобина. Использование этих показателей для оценки воздействия физической нагрузки на систему крови традиционно. Такие исследования проводились многими авторами. При обследовании спортсменов разных видов спорта ими установлено, что под влиянием физической нагрузки происходит увеличение количества эритроцитов и гемоглобина. Некоторые авторы считают, что увеличение этих показателей происходит за счет выхода крови из депо, а также сгущения крови из-за дегидратации. Эта реакция расценивается как показатель хорошей подготовленности спортсменов.

Наряду с данными о повышении количества эритроцитов и гемоглобина в крови при физической нагрузке, в литературе имеются сведения об их уменьшении. Как считают А. Н. Воробьев и М. С. Киреева (1961), подобная реакция связана со снижением резистентности форменных элементов, но в основном она происходит за счет поступления тканевой жидкости в кровеносное русло из-за увеличения хлоридов в крови вследствие усиленного потоотделения при мышечной деятельности. Одновременно наступает нарастание количества ретикулоцитов вследствие увеличения их выработки костным мозгом в результате раздражения его продуктами распада эритроцитов и усиленного созревания эритробластов в костном мозге.

Таким образом, можно полагать, что изменение картины периферической крови способно отражать те изменения, которые наступают в организме спортсмена в ответ на физическую нагрузку. При этом об его приспособленности к выполнению нагрузки можно судить по степени изменения указанных показателей. Однако, как указывалось выше, величина показателей количества эритроцитов и гемоглобина зависит от соотношения ОЦЭ и ОЦП, поскольку от изменения любого из них они будут существенно изменяться. Одними из первых, кто указал на повышение ОЦК под влиянием физической нагрузки у человека, были Е. Schneider, L. Havens (1915). J. Barcroft (1925) в опытах на животных установил наличие в селезенке депо крови, откуда она поступает в кровеносное русло при физической работе. Однако поскольку для оценки показателей периферической крови необходимо знать не столько ОЦК, сколько величины ОЦЭ и ОЦП, то необходимо коротко остановиться на изменении последних.

Литература по определению ОЦЭ и ОЦП у спортсменов при физической нагрузке крайне невелика. Однако даже имеющиеся данные неопровержимо свидетельствуют об изменениях этих показателей, заключающихся как в увеличении ОЦЭ, ОЦП при длительных нагрузках, так и в уменьшении ОЦП. Выраженность этих изменений не отражает уровня функционального состояния спортсменов.

По нашим данным, количество эритроцитов, лейкоцитов и гемоглобина в периферической крови после физической нагрузки увеличивается у всех спортсменов, а через 30 мин отдыха возвращается к исходному уровню в покое. Степень этих изменений не зависит от спортивного мастерства и стажа. Результаты этих исследований соответствуют литературным данным.

Однако определение ОЦЭ, общего количества гемоглобина и ОЦП показало, что если первые 2 показателя практически не меняются, то последний существенно уменьшается во время нагрузки и возвращается к исходному уровню после отдыха. Такие изменения наблюдались независимо от направленности тренировочного процесса. Это позволяет предположить, что сдвиги в количестве эритроцитов и гемоглобина при физической нагрузке не являются следствием выхода форменных элементов из депо, а происходят в результате изменения соотношения между постоянным ОЦЭ и уменьшающимся ОЦП. Особенно наглядно это выражалось в том, что после отдыха показатели периферической крови и ОЦП возвращаются к исходным величинам покоя. Важным являлось и то, что критериями оценки функционального состояния спортсменов, как в покое, так и на всех других этапах исследования, оставались объемные показатели крови и общего количества гемоглобина в отличие от показателей периферической крови.

Механизм уменьшения ОЦП при физической нагрузке, по мнению Б. Фолкова и Э. Нила (1976), заключается в том, что вследствие повышения капиллярного давления происходит выход плазмы во внесосудистое пространство. По-видимому, этот переход может способствовать более полному снабжению тканей организма кислородом при физической работе. Как известно, для поддержания жизнедеятельности организма необходимо постоянное поступление кислорода в ткани, которое происходит за счет диффузии его из кровеносного русла во внесосудистое пространство. Вместе с тем существует другой путь транспорта кислорода -- конвективный. В этом случае молекулы кислорода после диссоциации оксигемоглобина переносятся жидкой частью крови в экстравазальные пространства вследствие разности гидростатического и коллоидно-осмотического давления крови. Следовательно, плазма крови играет важную роль в снабжении организма кислородом и поэтому переход плазмы во внесосудистое пространство во время физической работы является приспособительным механизмом, направленным на достаточно полное удовлетворение потребностей тканей в кислороде.

Изменение лейкоцитарной формулы и количества лейкоцитов при физической нагрузке, также частично, происходит за счет уменьшения ОЦП, однако главной причиной является повышение скорости кровотока. Вследствие этого наступает изменение соотношения между пристеночным и центральным лейкоцитами, находящимися в кровеносном русле, в результате чего первые поступают в ток крови. Одновременно происходит вымывание форменных элементов из синусов костного мозга и др.

Другим важным показателем системы крови, который заслуживает внимания спортивного врача, являются тромбоциты. Помимо своей роли в свертывающей системе, они могут влиять на агрегацию эритроцитов, способствуя тем самым ухудшению кислородтранспортной функции крови. В работах А. М. Ефименко (1980), А. В. Мурашко и соавт. (1985), С. В. Коновалова (1986) и др. показано, что под влиянием физической нагрузки увеличиваются количество тромбоцитов, агрегация как тромбоцитов, так и эритроцитов. На наш взгляд, определение этих показателей может иметь значение как критерий оценки функционального состояния спортсменов. Проведенные нами исследования, как у спортсменов, так и у не занимающихся спортом, выявили определенную взаимосвязь между уровнем функционального состояния и агрегацией тромбоцитов и эритроцитов. Так, под влиянием физической нагрузки у лиц с недостаточно высоким уровнем функционального состояния отмечалось значительное увеличение указанных показателей. Следует полагать, что это связано с нарушениями в системе микроциркуляции и вполне закономерно.

Таким образом, под влиянием физической нагрузки в периферической крови спортсменов наблюдаются эритро-, тромбо - и лейкоцитоз, изменение лейкоцитарной формулы, степень выраженности которых зависит от мощности и интенсивности нагрузки. Однако при оценке этих изменений необходимо учитывать, что степень их изменений прежде всего зависит от соотношения ОЦЭ и ОЦП. Поэтому оценку показателей периферической крови следует проводить с учетом возможного изменения последних.

Http://www. medical-enc. ru/sport/sistema-krovi-nagruzka-3.shtml

Похожие статьи