Функциональные изменения в организме под воздействием ЛОД

Повышение защитных свойств и устойчивости организма к утомлению являются важными двигательными факторами достижения высокой работоспособности в спорте. Решение этих проблем лежит на путях изучения физиологических механизмов и совершенствования методов повышения функциональной устойчивости и активности как отдельных органов и систем, так и человеческого организма в целом. Как известно, для достижения этой цели используются различные формы психической и двигательной активности, разнообразные факторы окружающей среды, специальная фармакология и питание.

В практике спортивной подготовки для повышения функциональной активности и устойчивости организма используется локальное отрицательное барометрическое давление, которое создается с помощью “Барокамеры В.А. Кравченко активной гиперемии”.

Обращая внимание на отрицательное барометрическое давление, необходимо напомнить, что локальный баромассаж зарекомендовал себя как активное средство воздействия на организм человека в связи со специфическими условиями жизни на земле. Человек развился в условиях относительно постоянного барометрического давления. Он выработал также компенсаторные реакции, которые возникают в организме и обеспечивают его устойчивость при колебании барометрического давления в определенном диапазоне, характерном для относительно обычных условий. Среда и условия жизни на земле сформировали специфические регуляторные механизмы так, что они обеспечивают сохранение структуры и функции тканей, в частности тем, что по обе стороны всех мембран, расположенных между капиллярами и клетками тканей, разделяющих клетки тканей, сохраняется равновесное барометрическое давление. Если по ту или другую сторону мембраны оно изменяется, то приводятся в действие физиологические механизмы, которые его выравнивают. Постоянство барометрического давления по обе стороны мембран явилось важным фактором, обеспечившим развитие специфических физиологических механизмов, сделавших возможным транспорт через них кислорода, углекислоты, питательных веществ, солей и т.д. К ним относятся парциальное давление газов, осмотическое давление, онкотическое давление, биохимические, ферментативные и другие процессы. Активизация механизма трансмембранного обмена веществ, как и непосредственно транспорта кислорода через мембрану, разделяющую капилляры от тканей, возможна за счет создания разности барометрических давлений в системе кровь-ткань. Эффект подобного влияния, несомненно, значительно увеличится с расширением удельной площади диффузной поверхности транскапиллярного обмена, а также мобилизацией других физиологических механизмов. При этом можно ожидать как местное, так и общее влияние на организм человека.

Физиологические сдвиги, возникающие в организме человека в результате воздействия локального отрицательного давления, зависят от многих факторов, прежде всего от особенностей чередования снижения и повышения давления области тела, на которую оно воздействует. Барокамера инженера В.А. Кравченко позволяет поместить в нее нижнюю или верхнюю конечность, а также воздействовать на ограниченные участки поверхности тела. Что бы понять физиологические механизмы, протекающие в организме под воздействием ЛОД, приведем пример. Конечность, помещенная в барокамеру, или участок тела, приставленный к барокамере, находится под воздействием давления значительно меньше атмосферного давления. Отсюда следует, что кровь, насыщенная кислородом при нормальном атмосферном давлении попадает в ткани, находящиеся под гораздо меньшим давлением. Естественно происходит диффузия кислорода из крови в ткани, т. е. активная оксигенация и гиперемия тканей. В силу разности давлений и усиленного притока крови конечность или какой-либо другой участок тела раскрывается и наполняется подавляющим большинством мельчайших капилляров. Справедливость этого подтверждается постоянством уровня РО₂ в коже в зоне ЛОД, что говорит о сохранении баланса между процессами доставки и потребления О₂. Несомненный интерес представляет также тот факт, что в то время, когда интегральные показатели практически не меняются, частные компоненты (диффузная способность легких, константа скорости потребления кислорода, местный кровоток и др.) изменяются довольно существенно (В.У. Аванесов, 2001). В условиях локального отрицательного давления окклюзия сосудов возникает только при более высоком внутримышечном давлении. Поэтому отсюда следует, что кровоток в условиях ЛОД должен быть интенсивнее, чем в обычных условиях.

Подобных размеров (в количественном отношении) оксигенации а гиперемии тканей в обычных условиях атмосферы практически никакими физиологическими средствами достигнуть невозможно.

Многочисленные исследования позволили установить, что отрицательное давление на нижнюю половину тела вызывает понижение тонуса сосудов, уменьшение объема циркулирующей крови, венозного возврата, ударного объема и размеров сердца, смещение сердца и диафрагмы к низу, повышение вертикального градиента легочного кровотока и увеличение количества неперфузируемых альвеол (Д.Л. Длигач, Л.А. Иоффе, 1982, Л.А. Смирнова, 1977). Выявлено, что мышца, находящаяся в зоне декомпрессии, потребляет больше кислорода, чем в обычных условиях. При этом изменяются показатели сердечного цикла, ЭКГ, скорости распространения пульсовой волны. Наблюдается повышение артериального систолического и снижение диастолического давления в артериях ног. Имеют место компенсаторные сосудистые реакции и сдвиги в составе крови в области, не охваченной действием локального отрицательного давления.

Изучена функциональная связь между уровнем биоэнергетических процессов в клетке и кислородной проницаемостью ее плазматической мембраны. Об этом свидетельствуют большие сдвиги константы потребления кислорода (КСПК) у спортсменов. Предполагается, что физиологический эффект влияния ЛОД связан также с изменением проницаемости гистогематического барьера для кислорода. Сосудистая стенка выполняет в процессе обмена чрезвычайно важную функцию: она избирательно пропускает вещества из крови и в связи с этим регулирует состав и свойства динамического микроокружения тканевых клеток, создавая тем самым наиболее адекватные условия для осуществления тех или иных функций. Кровеносные капилляры во всех органах обеспечивают процессы обмена веществ и в связи с этим имеют принципиально схожее строение. Однако, поскольку перед каждым органом стоят свои специфические за дачи, стенки их капилляров обладают определенными органными чертами ультраструктуры.

Для понимания влияния ЛОД на организм важно представление о васкуляризации тканей, т.е. о густоте функционирующей капиллярной сети, и рабочей гиперемии. Количество кислорода, покидающего капиллярное русло и направляющегося в клетки ткани в единицу времени и объема, естественно, зависит при прочих равных условиях от васкуляризации ткани, являющейся одним из путей регулирования кислородного обмена органа. Следует заметить, что в последние годы гиперемия рассматривается не только как раскрытие “закрытых” запасных капилляров, а преимущественно как дальнейшее раскрытие функционирующих капилляров для последующего поддержания работоспособности клетки. Изменение просвета артериол в соответствии с уровнем обмена веществ, механизм рабочей гиперемии обеспечивают оптимальный приток кислорода и питательных веществ, необходимых для поддержания функциональной работоспособности клеток. Этот фактор имеет принципиальное значение, т.е. утомление в значительной степени зависит от изменения обмена веществ в нервной ткани, в результате чего происходят сложные нервно-рефлекторные сдвиги в ЦНС. В связи с этим установлено, что в жизнедеятельности нервных клеток существенную роль играет кислород, т.е. чем меньше его доставляется к нервной ткани, тем быстрее падает ее возбудимость, тем скорее развивается утомление (В.У. Аванесов, 2001).