Автореферат: Физиологические аспекты оптимизации постнагрузочного восстановления и повышения эрготермической резистентности человека при напряженной двигательной деятельности

Рис. 2. Динамика АДс, АДд, СГД, АДп у обследуемых в сауне с различными на гревающими режимами: Т= 70°С, =10% (1); Т= 90°С, =6% (2); Т= 110°С =4% (3).

С самого начала теплового воздействия усиление сердечной деятельности выражалось резким учащением сердечных сокращений. Для систолического и минутного объема крови характерными оказались фазовые изменения: «фаза подъема» - в первые 20 (70°С) или 10 (90° и 110°С) мин; «фаза снижения» - последующие минуты экспозиции (рис.3). В конце пребывания при температуре 70°, 90° и 110°С снижение систолического объема крови от максимального достигло соответственно 29% (р<0,01), 23% (р<0,01) и 14%(р<0,05).

Рис. 3. Динамика СО крови и МОК у обследуемых в сауне с различными на гревающими режимами: Т = 70°С, = 10% (1); Т = 90°С, = 6% (2); Т 110°С и = 4% (3).

Первоначальное возрастание МОК сопровождалось одновременным увеличением ЧСС и СО. При этом снижение МОК, наиболее выраженное в конце экспериментов с температурой 70°С, происходило за счет уменьшения СО на фоне увеличения ЧСС.

Выявленные сдвиги показателей теплового состояния и кардиогемодинамики свидетельствовали о необходимости ограничения уровня тепловой нагрузки на организм человека во время приема жаровоздушной процедуры. Сравнительный анализ динамики и абсолютных величин изучаемых показателей позволил полагать, что время переносимости гипертермии в значительной мере зависит от эффективности функционирования сердечно-сосудистой системы. Так, уже в начале теплового воздействия происходило, судя по резкому повышению кожной температуры, расширение поверхностных сосудов, приводящее к увеличению емкости сосудистого русла. Возникшее при этом относительное уменьшение объема циркулирующей крови инициировало увеличение ЧСС, СО и МОК, возрастание которых было направлено на ускорение циркуляции крови. По мере перегревания организма рабочая нагрузка на систему кровообращения возрастала, а ее адаптационные механизмы некоторое время оставались максимально напряженными, после чего их эффективность начинала уменьшаться. Подтверждением этому явилась динамика МОК (переход «фазы подъема» в «фазу снижения») при одновременном уменьшении СО, росте ЧСС и падении СГД за счет непрерывного уменьшения АДд. В совокупности это свидетельствует о снижении эф-фективности компенсаторных возможностей системы кровообращения в процессе быстро развивающейся гипертермии.

Таким образом, динамика МОК приобретала роль наиболее информативный критерия функционального перенапряжения организма при ускоренном развитии гипертермии. Отсюда следует, что ограничение продолжительности пребывания в этих условиях следует производить по времени достижения максимальной величины МОК, равной 10,8±0,3 л на 20-й мин (70°С), 10,6±0,4 л на 15-й мин (90°С) и 11,2±0,2 л на 10-й мин (110°С) экспозиции. Близкие значения МОК позволяют рекомендовать его среднюю величину и доверительные уровни для всех нагревающих режимов сауны (таб.1). Достигнутые к этому времени значения показателей, отражающие динамику перегревания (TR, СВТ кожи, СТТ, Q) и напряжения сердечно-сосудистой системы (ЧСС, АДс, АДд),также могут служить критериями ограничения уровня тепловой нагрузки с температурой воздуха в интервале 70110°С.

Таблица 1. Значения физиологических показателей, рекомендуемых в качестве критериев регламентации уровня гипертермического воздействия сауны на организм здоровых мужчин (M±mt при р=0,05)

Подход к выбору оптимальной интенсивности жаровоздушной процедуры был найден в ходе сравнительного анализа постгипертермических восстановительных реакций после воздействия нагревающих режимов, приема охлаждающей гидропроцедуры и времени реституции. В результате были выявлены определенные закономерности в скорости протекания восстановительных реакций, касающихся, в частности, теплового состояния, сердечной деятельности и состояния ЦНС (табл. 2). Так, уже на 15-й мин отдыха отмечалось резкое снижение СВТ кожи, величина которой приближалась к начальной (до сауны). К этому времени, несмотря на значительные теплопотери (внутренний тепловой градиент увеличился с 1,0-2,0° до 5,1ч5,8°С), ректальная температура либо сохранялась на том же уровне, что и в конце экспозиции при 70°С и 90°С, либо продолжала расти, превышая уровень конца экспозиции при 110°С на 0,2°С (р<0,05). В дальнейшем наблюдалось ее непрерывное снижение примерно с одинаковой скоростью (0,18-0,20 град/мин), вследствие чего к концу отдыха она либо возвращалась к исходной (90° и 110°С), либо оставалась достоверно выше исходной на 0,2°С (70°С).

В результате корреляционного анализа выявлено, что в течение всего времени реституции между снижением СВТ кожи и уменьшением теплонакопления (ДQ) имела место высокая корреляционная связь (0,73ч0,89).При этом величина коэффициента корреляции TR с ДQ оказалась низкой (0,29ч0,32) в первые 15 мин и невысокой (0,52ч0,56) в последующие 45 мин реституции.

Таблица 2. Динамика показателей теплового состояния, сердечной деятельности и ЦНС в конце термоэкспозиции и в период реституции у 3-х групп обследуемых (М±m)

Следовательно при ускоренном развитии предельной гипертермии в условиях сауны и последующем принятии охлаждающей гидропроцедуры накопленное в организме эндогенное и экзогенное тепло удаляется в окружающую среду преимущественно из поверхностных тканей, особенно в первые 15 мин. Подтверждением этому явилось то, что в начальном периоде нормализации теплового состояния TR или сохранялась на уровне, достигнутом в конце тепловой нагрузки, или продолжала увеличиваться.

Результаты сравнительного изучения сердечно-сосудистой системы указали на ее более высокую реактивность в ответ на температурное воздействие 90° и 110°С (относительно 70°С), когда несмотря на резко выраженные сдвиги имела место ускоренная нормализация показателей системной гемодинамики и сердечной деятельности.

По данным теста «Графическое отслеживание траектории» у всех обследуемых в конце термопроцедуры с разной температурой сухого воздуха регистрировалось достоверное увеличение общего времени выполнения теста, что указывало на сдвиг баланса основных нервных процессов в сторону торможения. Однако, если после воздействия температур воздуха 70° и 90°С нормализация сенсомоторной деятельности наступала на 60-й мин реституции, то последействие температуры 110°С проявлялось дальнейшим ухудшении этой деятельности.

Таким образом, при развитии у обнаженного человека одной и той же степени гипертермии за разное время ее достижения в зависимости от мощности теплового воздействия (70°, 90° и 110°С) процесс восстановления физиологических и психологических показателей протекает в более ускоренном темпе, если применяется жаровоздушная процедура с Т=90±4°С и =6±2%. Это обстоятельство явилось основанием для выбора указанного нагревающего режима сауны при постановке дальнейших исследований.

Физиологическое обоснование режима посещения сауны для постнагрузочного восстановления в разное время суток

При изучении влияния напряженной двигательной деятельности на организм человека в утреннее, дневное и вечернее время суток установлено, что одна и та же работа по характеру (циклическая, непрерывная), тяжести (высокая степень) и предельной продолжительности (60±2 мин) при ее выполнении в микроклимате с Т=17± 1°С, =60±5% и V=0,3±0,1м/с сопровождается значительным напряжением внешнего дыхания и энергообмена, кровообращения, нервной и мышечной систем на фоне сохранения оптимального теплового состояния организма (табл. 3). При этом заданная работа оказывала наибольшее нагрузочное действие в вечерние часы суток. Так, при сопоставлении средних значений (за 60±2 мин работы) показателей газоэнергообмена выявлено, что VТE, VТО2, ЭТ находились на более высоком уровне вечером. При этом общий расход энергии составлял 2615±60 кДж и был существенно больше, чем утром (2202±48) и днем (2253±54).

Одновременно у всех обследованных с самого начала работы наблюдалось усиление сердечной деятельности, проявляющееся резким учащением сердечных сокращений и последующей стабилизацией на уровнях, достигнутых в начальном периоде физической нагрузки. Однако вечером ЧСС оказались больше, чем утром и днем, соответственно на 17±6 уд/мин и на 15±5уд/мин. Со стороны показателей АД сдвиги также оказались более выраженными при вечерней физической нагрузке.

Изменения со стороны ЦНС заключались в том, что к моменту прекращения работы происходило замедление скорости сенсомоторной реакции (ВПЗМР), резко выраженное вечером, а также снижение критической частоты слияния световых мельканий (КЧССМ) утром и днем и ее увеличение вечером. Одновременно ухудшались способность к точной координации движений и статическая мышечная выносливость, о чем свидетельствовало возрастание коэффициента тремора и укорочение времени удержания заданного статического усилия на ручном динамографе. При этом вечером отмечалось максимальное падение статической мышечной выносливости (37% против 19-20% утром и днем).

Таблица 3.Физиологические показатели обследуемых при работе большой мощности в микроклимате с Т=17±1°С, =60±5% и V= 0,3±0,1 м/с в разное время суток (М±m)

* - достоверные различия по сравнению с исходными данными;

(*) - достоверные различия относительно утренних и дневных величин.

Таким образом, если мышечная работа одинаковой интенсивности и продолжительности проводилась в утреннее, дневное или вечернее время суток в микроклимате с оптимальными условиями теплоотдачи, то она не вызывая нарушения температурного гомеостаза организма, приводила лишь к развитию общего утомления, резко выраженного вечером вследствие возрастания энергетической «стоимости» выполняемой работы. Однако после завершения такой работы через 15 минут отдыха и воздействия горячего сухого воздуха (Т=90± 2°С, =7±1%) переносимая степень гипертермии, определяемая самими обследуемыми (по возникновению у них теплоощущений «очень жарко», появлению обильного потоотделения и желания прекратить термоэкспозицию), характеризовалась величинами, представленными в таблице 4. Так, время пребывания на жаре обследуемых утренней и дневной групп оказалась меньше в среднем на 2 и на 2,6 мин, чем у обследуемых вечером. У них же отмечался и больший рост показателей теплового состояния, внешнего дыхания, энергопродукции, ЧСС и АД. Это свидетельствовало о повышении резистентности организма к гипертермическому воздействию сауны после выполнения вечерней мышечной работы.

Таблица. 4. Физиологические показатели обследуемых в конце пребывания в микроклимате с Т=90±2°С и =7±1% после работы большой мощности в разное время суток (М±m)