Метаболизм и функции организма при локальной декомпрессии скелетной мускулатуры и внутренних органов. Монография-1

Значительное место в повышении работоспособности и переносимости физических нагрузок должен занимать период восстановления затрат энергии и, по всей вероятности, мероприятия, способствующие укорочению времени восстановления. Эффективность работы повышается не только в случае выполнения ее в условиях ЛОД, но и тогда, когда восстановительный отдых совершается также в этих условиях декомпрессии. Не только наши опыты в лабораторных условиях, но и результаты применения локальной декомпрессии непосредственно в практике мышечной деятельности показывают, что в условиях тренировки они также способствует увеличению работоспособности. Так, в работах А.В. Коробкова, Ф.М. Талышева и В.У. Аванесова приводятся данные по локальным баровоздействиям на утомленную верхнюю конечность и на неутомленную. Работа заключалась в подъеме груза на определенную высоту. Оказалось, что повторная работа после пассивного 10-минутного отдыха без баровоздействий проходила на фоне ярко выраженного недовосстановления, количество повторной работы было на 1035 кгм меньше, чем в первой попытке. Применявшие сеансы баровоздействий между подходами выполняли повторную работу даже с превышением исходных показателей (+332 кгм). Когда баровоздействия проводились до нагрузки вообще, то общий объем работы оказался на 2333 кгм больше, чем у предварительно не применявших ЛОД.

Наш опыт применения ЛОД в учебно-тренировочном процессе спортсменов различных специализаций показал, что индекс общей физической работоспособности по Гарвардскому степ-тесту после декомпрессии нижних конечностей увеличился на 8,33%, показатели специальной прыжковой выносливости волейболистов более чем на 30% превысили исходный уровень, существенно снизилось время активной фазы отталкивания в прыжках в высоту при одновременном росте результативности выполнении прыжков волейбольного блока. Использование ЛОД в качестве процеду-

131

ры восстановления во время тренировочных сборов марафонцев, спортивных ходоков и стайеров-бегунов, позволяло им выполнять большие по объему и интенсивности нагрузки, скоростно-силовые показатели тоже улучшались. Исследование циклической работы в лабораторных условиях показало, что при действии декомпрессии значительно повышается работоспособность мышц ног спортсменов и при этом выявляются лучшие биомеханические характеристики мышечных взаимоотношений по данным мио-, тензо- и гониографии. Известны также удачные попытки использования ЛОД непосредственно на соревнованиях для улучшения спортивных результатов.

Локальное баровоздействие изменяет ионный состав крови. Незначительная декомпрессия руки (30 мм рт.ст. в течение 10 мин) в покое увеличивает содержание калия с 17,3 до 19,0 мг% на фоне работы на кистевом эргографе с 16 до 18 мг%. Содержание натрия в крови при этом не менялось. Выход калия в кровь обусловлен, по-видимому, растяжением сосудистой стенки в зоне декомпрессии, а источником его может служить сама сосудистая стенка. И если учесть, что калий является адекватным раздражителем для тканевых рецепторов, то можно предположить, что избыточная, хотя и незначительно (1-2 мг%), концентрация калия в крови после ЛОД может поддерживать желаемые рефлекторные изменения гемодинамики.

6.8.Локальная декомпрессия

исостояние висцеральной сферы у животных

Внашей работе приведены данные, указывающие на различный характер кровенаполнения сосудов кожи, скелетной и сердечной мышцы, почечной и печеночной тканей, легких и селезенки при воздействии ЛОД на каудальную треть тела крыс [93]. При этом видно, что перечисленные ор-

132

ганы реагируют на 10-минутное снижение давления однонаправленными сдвигами кровенаполнения: в коже оно больше на 23,6%, в печени – на 14,8%, в икроножной мышце – на 11,9%, в сердечной мышце – на 6,3%, в почке – на 4,21%. В селезенке и легких реакция кровенаполнения сосудов противоположна и соответственно ниже на 13,2% и 7,6% относительно фона. Это еще раз говорит о возникающем перераспределении крови в организме и о том, что локальная декомпрессия приводит к сосредоточению значительной части ее в сосудах кожи, мышц, печени и почек за счет снижения кровенаполнения легких и селезенки, а это, в свою очередь, обусловливает снижение степени насыщения гемоглобина крови кислородом.

Следует обратить внимание и на то, что функционирующая капиллярная сеть становится значительно больше в печеночной ткани, нежели в мышечной. Это лишний раз подтверждает, что даже тогда, когда ауторегуляторные вазоконстрикторные реакции не увеличивают, а порой даже снижают мышечный кровоток, через печеночные сосуды проходит большее количество крови, нежели в обычных условиях без воздействия декомпрессии. Особо следует выделить эффекты восстановления морфофункциональной и гистохимической структуры печеночной ткани крыс при воздействии на каудальную треть их тела локальным баромассажем после физических нагрузок различного характера: в печени животных, подвергавшихся указанному воздействию в течение 7 дней после завершенного цикла длительных экспериментальных плавательных нагрузок, наблюдалось полное восстановление всех морфофункциональных изменений (РНК, суммарного белка, гликогена, липидов, кислой и щелочной фосфатазы), повышение активности СДГ и ЦХО по сравнению с контролем. Пассивный отдых обеспечивал подобное восстановление лишь через 20-30 дней. Длительная нагрузка, доходившая в конце месяца до 5 ч и одноразовая до утомления, в печени подопытных животных вызывала нарушения кровооб-

133

ращения и проницаемости стенок сосудов, выражающиеся в резком расширении и неравномерном кровенаполнении центральных вен, междольковых кровеносных сосудов и синусоидов, расширение пространств Диссе, что способствовало возникновению дистрофических процессов в печеночных клетках. Об изменениях микроциркуляции печени при длительных физических нагрузках свидетельствуют параллельное увеличение числа капилляров в 1 мм3 ткани печени, а, следовательно, и увеличение кровенаполнения печени на 42,5% по сравнению с контрольными животными. Другими словами, длительные физические нагрузки увеличивают застойные явления в печени. Наличие венозного застоя в печени при предельных нагрузках выявляли отдельные авторы и ранее [19, 20, 136, 137, 138, 141]. Ими также установлено снижение артериального притока крови в печени, уменьшение кровенаполнения портальной системы и замедление тока крови. Это указывает на закономерную универсальную реакцию, возникающую в условиях нарушения венозного оттока, а расширение синусоидов и пространств Диссе также являются компенсаторной реакцией на венозный застой. Полученные нами данные свидетельствуют о том, что длительная нагрузка связана с возникновением двигательной гипоксии и сопровождается признаками дистрофии печеночных клеток.

«Вымывание» гликогена из гепатоцитов при длительных физических нагрузках связано с тем, что он используется как субстрат аэробного расщепления и обеспечения энергией работу других функциональных систем: центральной нервной и кардиореспираторной, ОДА, скелетной мускулатуры, сердца и др. По некоторым данным [19, 20], резкое уменьшение количества гликогена в гепатоцитах, повышение поступления неэстерифицированных жирных кислот из крови в печень являются следствием накопления липидов в гепатоцитах.

Обнаруженное нами снижение интенсивности окраски РНК в цитоплазме гепатоцитов, вероятнее всего, связано с

134

дистрофическими изменениями, а усиление интенсивности окраски суммарного белка и изменение распределения его содержания в печеночных клетках – с усилением способности белков связывать основные красители при этих дистрофических изменениях в цитоплазме гепатоцитов. Снижение активности СДГ, ЦХО указывает на нарушения окислитель- но-восстановительных процессов в цитоплазме гепатоцитов, обусловленные двигательной гипоксией и развивающимися дистрофическими явлениями.

Таким образом, длительная физическая нагрузка вызывает циркуляторные расстройства печени, нарушение сосудистой проницаемости и сопровождается дистрофическими изменениями гепатоцитов. При этом гистохимические исследования выявляют полное исчезновение или резкое уменьшение количества гликогена, обеднение цитоплазмы гепатоцитов РНК, накопление липидов, усиление и видоизменение окраски суммарного белка, снижение активности СДГ, ЦХО

икислой фосфатазы, повышение активности щелочной фосфатазы в стенках кровеносных сосудов печени.

По-видимому, возникающие морфофункциональные изменения в печени при длительных и утомительных мышечных нагрузках можно рассматривать, опираясь на мнение Ф.З. Меерсона, полагающего, что при интенсивном воздействии на неадаптированный организм больших нагрузок и при развитии процесса утомления происходит рост дефицита богатых энергией фосфатных соединений – креатинфосфата

иАТФ, соответственно увеличивается концентрация продуктов их распада вследствие недостатка кислорода, вызванного нарастанием двигательной гипоксии.

Следует также помнить и о том, что немаловажная роль в осуществлении регуляцией метаболизма и физиологических функций печени при мышечных напряжениях принадлежит эндокринным факторам. Катехоламины – важнейшие регуляторы адаптационных процессов в организме, обладают способностью регулировать обмен веществ и физиологиче-

135

ские функции организма, усиливать мобилизацию гликогена и жиров, активировать окисление жирных кислот, гликолитическое и дыхательное фосфорилирование, изменять сосудистый тонус, улучшать кровоснабжение усиленно работающих органов. У животных в состоянии утомления после большой физической нагрузки наблюдается истощение гормонов и медиаторов, угнетается синтез катехоламинов и его предшественников. Благотворное влияние ЛОД связано с прямым воздействием его на периферическое кровообращение, лимфообращение и регионарное движение жидкостей в целом. Это улучшает транспортировку кислорода и обмен веществ, мобилизацию механизмов регуляции. Создаются условия для увеличения транскапиллярного обмена газов и питательных веществ, улучшаются функции плазматических мембран и транспорта кислорода в межтканевых пространствах. Все это вместе, вероятно, оказывает воздействие на интенсивность восстановительных процессов в клетке и активирует влияние на биоэнергетические процессы и метаболизм в тканях, подвергаемых действию ЛОД.

Выявленное совпадение отдельных биологических закономерностей проявления ЛОД-эффекта у людей, млекопитающих и земноводных вполне может свидетельствовать о филогенетической сущности механизмов этого эффекта. В связи с этим, безусловно, не лишено оснований предположение о том, что эти механизмы давно и достаточно широко используются в природе животного мира позвоночных, а не только в частично изученных нами условиях. Можно предположить, что механизмы, аналогичные «включаемым» локальной декомпрессией, наиболее развиты у ныряющих животных. Во всяком случае, неоднократно повторяющееся перераспределение масс крови при нырянии не могло не найти отражения в их эволюции. К ним относят ряд видов, принадлежащих к различным классам и дышащих воздухом: тюленей, китообразных, многих водоплавающих птиц, большинство амфибий и некоторых рептилий (например, водных че-

136

репах). Всех их объединяет способность к длительному пребыванию под водой, и механизмы, обеспечивающие это сходны. Во время ныряния у таких животных резко ограничивается кровоток во всех органах, за исключением мозга и миокарда, где он может быть даже усилен, хотя в других зонах кровоток падает в 8-10 раз. У морского слона, например, при погружении сохраняется только мозговой и коронарный кровоток. Наиболее совершенен этот механизм у китообразных, у которых мозговой кровоток отделен от системного. Перераспределение кровотока достигается благодаря рефлекторной вазомоторной реакции, хорошо изученной у холоднокровных.

Таким образом, необходимо констатировать, что повышение трансмурального давления методом локальной декомпрессии достаточно обширных по объему участков организма связано с перемещением значительных масс крови в зону воздействия, приводящее к определенным рефлекторным сдвигам в организме, связанным с оттоком крови из областей расположения главных рефлексогенных зон организма (сердце, аорта, каротидный синус, легкие и т.д.). В самом начале воздействия резко возрастает сосудистый тонус не только артериальных, резистивных, но и венозных сосудов. Их тонус увеличивается настолько, что напряжение венозных стенок становится близким к напряжению артериальных, емкостные сосуды в зоне декомпрессии растягиваются, принимая большое количество притекающей крови. Такое перемещение крови и повышение сосудистого тонуса сопровождается уменьшением ударного выброса и тахикардией. В тех случаях, когда воздействие ЛОД значительно по объему и продолжительности, а вазомоторные центры не в состоянии сохранить уровень сосудистого тонуса, достаточный для поддержания нормального кровообращения, артериальное давление критически падает, пульс урежается и это является предвестником коллаптоидного состояния, избежать которо-

137

го можно только немедленным прекращением процедуры воздействия.

Что касается многих физиологических механизмов, проявляющихся при использовании локальной декомпрессии в условиях нормы и патологии, то они наверняка имеют постоянное место в жизнедеятельности организма человека и многих животных. Просто эти вопросы еще недостаточно изучены. По мере их изучения все более уточняется характер взаимоотношений между кровообращением, метаболизмом и функцией с учетом, в первую очередь, динамики трансмурального давления, видимо, во многом определяющего эти отношения.

Практическая же значимость метода ЛОД очевидна и подтверждена уже самой жизнью, но немалая значимость заключена в дальнейшем детальном изучении физиологических и патофизиологических механизмов, обеспечивающих необходимый результат этого воздействия.

6.9. Общие основы практических рекомендаций к применению метода локальной декомпрессии

Отправной точкой применения метода ЛОД должна являться цель этого применения. Как вытекает из обзора литературы и результатов наших исследований, такими целями могут служить: а) восстановление физической работоспособности практически здоровых людей после выполнения ими утомительной работы, связанной как с аэробным, так и с анаэробным энергообеспечением; б) мобилизация резервов организма адаптированных к различным физическим нагрузкам людей (в частности, спортсменов) перед выполнением ими определенной, часто предельной по объему и интенсивности мышечной деятельности, а также ускорение процессов восстановления как энергетического, так и пластического характера; в) тестирование реактивности организма пациентов на

138

проявление реакций, связанных с перераспределением крови в результате воздействия (своего рода функциональная проба для оценки состояния сердечно-сосудистой системы и кровообращения организма); г) лечение заболеваний различного рода и травм, а также их профилактика и реабилитационные мероприятия с целью ускорения процесса выздоровления; д) наконец, использование метода в научно-исследовательских целях.

Безусловно, метод ЛОД может применяться как самостоятельный, так и в комплексе с другими физиотерапевтическими и фармакологическими воздействиями, в зависимости от специфики задач применения и соответствующей обоснованности.

1. Практические рекомендации к использованию локальных баровоздействий в спортивной практике с целью ускорения восстановительных процессов после выполнения утомительной мышечной работы.

Пациент, сидя на стуле со спинкой, помещает ногу (или руку) в барокамеру В.А. Кравченко через герметизирующую соответствующего диаметра манжету (надувную или плотно облегающую конечность по периметру). В зависимости от объема и интенсивности выполненной работы и степени утомления, которую целенаправленно можно определить соответствующим тестированием, а также учитывая, что тяжелая и длительная мышечная нагрузка связана с напряженной деятельностью аппарата кровообращения и усугублять его состояние в период отдыха вряд ли показано, перед сеансом ЛОД необходимо обосновать нужный режим декомпрессии.

Исходя из практики применения ЛОД спортсменами различных специализаций в целях восстановления и, основываясь на данных исследования механизмов его воздействия, могут быть рекомендованы следующие диапазоны декомпрессии: а) для верхних конечностей – 30-80 мм рт.ст. ниже атмосферного, б) для нижних конечностей – 70-170 мм рт.ст. Принципиальным подходом к выбору верхней или нижней

139

границы диапазона должен быть учет тяжести выполненной работы: чем больше предшествующая нагрузка, тем меньше степень декомпрессии, и наоборот. Этот же принцип должен быть положен и в определение продолжительности воздействия: оптимальными, на наш взгляд, будут многоразовые (3- 5 раз за сеанс) процедуры в течение 1-3 мин на каждую конечность с выравниванием или даже кратковременным (в течение нескольких секунд) повышением давления в камере относительно атмосферного.

Общая продолжительность процедуры не должна превышать 10-15 мин. Способ ускорения восстановления с помощью локальных баровоздействий может применяться в недельном учебно-тренировочном цикле после особо интенсивных и объемных утомительных нагрузок. В обязательном порядке в течение всего сеанса ЛОД необходимо выполнять какие-либо движения стопой, кистью или произвольно периодически сокращать и расслаблять те группы мышц, которые находятся в зоне декомпрессии. Эти манипуляции будут способствовать усилению оттока крови из сосудов конечности зоны ЛОД, в определенной степени содействовать улучшению кровообращения и включению моторно-висцераль- ных механизмов его регуляции.

Необходимо также помнить, что существуют возрастные, половые и другие индивидуальные особенности устойчивости и переносимости к воздействию ЛОД. Поэтому все назначения, дозировка и выполнение процедур должны осуществляться под контролем врача-специалиста. В случае проявления признаков предколлаптоидного состояния процедуру необходимо немедленно прекратить и без дополнительного обследования вплоть до биохимических анализов крови и мочи пациента к процедурам не допускать.

Как показали наши исследования, к слабоустойчивым на воздействие ЛОД следует отнести людей с ярко выраженным снижением объема циркулирующих эритроцитов, сопровождаемым резким побледнением кожного покрова вне

140