функциональные пробы. физиологические основы функциональных нагрузочных проб. Кислородтранспортная система Здоровье как интегральная проблема медицины
 Скачать 0.56 Mb.
|
|
«ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАГРУЗОЧНЫХ ПРОБ. КИСЛОРОДТРАНСПОРТНАЯ СИСТЕМА» 1. Здоровье как интегральная проблема медицины Здоровье - центральная проблема медицины - имеет огромное социальное и общественное значение. Здоровье - величайшая ценность каждого человека, основа экономического процветания страны, материального благополучия каждого, сопротивляемости, устойчивости и надежности организма человека, его нормальной жизни и долголетия. Здоровье - это не только нормальная структура и функция органов и систем, отсутствие жалоб и болезненных проявлений, но и возможность приспособиться к повышенным и меняющимся требованиям и условиям среды (в том числе и к физическим нагрузкам) без патологических проявлений, способность полностью выполнять свои биологические и социальные функции, что и определяет запас жизненных сил организма человека и уровень его здоровья. Как образно сказал академик В.П. Давыдовский: «Полнота приспособления - полнота здоровья». Приспособительные функциональные возможности организма могут в ряде случаев компенсировать недочеты первого фактора, а иногда, наоборот, значительно их усилить. Кроме того, в процессе адаптации в организме могут формироваться определенные признаки, выходящие за пределы общепринятой нормы (например, увеличение сердца, замедление сердечных сокращений у тренированных лиц). Но это не патология, а проявление адаптации. Поэтому надо разрабатывать «норму» для разных групп населения и в конкретных условиях существования. 2. Переходные состояния Между здоровьем и болезнью не всегда имеется четкая грань. Поэтому выделены так называемые переходные состояния, которые могут быть как специфическими, конкретными для каждого заболевания проявлениями, так и общими, ослабляющими организм, снижающими его защитные силы и тем самым предрасполагающими к заболеваниям. В связи с этим выделяется несколько фаз переходных состояний, которые имеют немаловажное значение для предупреждения и выявления болезни. Понятие «болезнь» основано на положении о единстве организма и внешней среды, с которой организм тесно связан и без которой он не может существовать. Эту зависимость хорошо подчеркнул наш отечественный физиолог И.М. Сеченов: «Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен, поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него». Живой организм обладает способностью противостоять необычным раздражителям. В зависимости от ряда условий функции различных органов и систем живого организма могут колебаться в широких пределах, то резко усиливаясь, то заметно снижаясь. В каждом органе заложены резервные возможности, благодаря чему здоровый организм и отдельные его органы и системы могут видоизменять свою функцию в широких пределах путем соответствующего регулирования. Человек практически здоров, пока его адаптационные возможности соответствуют требованиям окружающей его среды. Болезнь наступает тогда, когда эти требования превышают адаптационные возможности человека. Болезнь - нарушение жизнедеятельности организма, вызванное действием чрезвычайного, чрезмерного, необычного раздражителя, характеризующееся снижением работоспособности, приспособляемости организма к условиям окружающей среды и одновременным развитием не только патологических, но и снижением противостоящих им компенсаторных реакций, направленных на восстановление нарушенных функций и структур, лежащих в основе выздоровления. 3. Понятие конституции и резистентности Разные организмы неодинаково реагируют на одно и то же раздражение. Степень реакции разных людей на один и тот же чужеродный агент может быть от полного безразличия (индифферентности) к раздражителю до бурной реакции с тяжелым течением и смертельным исходом. Конституцией называют сочетание всех особенностей структуры и функций организма, определяющих его реакцию на различные воздействия внешней среды. Из данного определения видно, что конституция определяет характер взаимодействия организма с внешней средой. Существуют попытки разделить всех людей на определенные конституциональные типы по признакам чисто анатомическим. Различные анатомические различия пытаются связать с разными формами реакций, с наклонностью к тем или иным заболеваниям. М.В. Черноруцкий выделяет три типа конституции человека: астенический, нормостенический, гиперстенический. Следует заметить, что у большей части людей смешиваются особенности разных типов. Кроме того, тип сложения не является постоянным в течение жизни и может меняться в зависимости от образа жизни, особенностей труда и других факторов. Реактивность (reactio) - ответная реакция на раздражитель. Само понятие «реактивность» тесно связано с понятием нервной регуляции. Реактивность целостного организма человека и высших животных зависит от состояния нервной системы, от всей совокупности ее связей и взаимодействий как с окружающим внешним миром, так и с внутренним миром организма, с его физиологическими системами. 4. Здоровье современного человека и двигательная активность ВОЗ, обеспокоенная ухудшением здоровья населения, провела исследования по выявлению так называемых факторов риска, способствующих росту заболеваемости. Их оказалось более 100, из них 37 существенных. 5. Значение физической культуры для сохранения и укрепления здоровья человека 1. Недостаточная двигательная (физическая) активность. Двигательная активность, т.е. сумма разнообразных движений, выполняемых в процессе жизнедеятельности, сугубо индивидуальна, в зависимости от возраста, характера и условий труда, быта и отдыха, привычек и образа жизни. Движение - естественная потребность человека, мощный фактор поддержания нормальной жизнедеятельности. За сравнительно короткий исторический срок при неизменной структуре и биологии человеческого организма доля двигательной активности в его жизни резко уменьшилась - с 60-70 до 10-15%. Соответственно, значительно снизились энерготраты - после расхода на метаболизм остается не более 1200-1500 ккал, что недостаточно для полноценного развития организма и его физического совершенствования. Это связано, в первую очередь, с техническим прогрессом в труде, быту, транспорте - механизация, автоматизация, автомобилизация, лифты, телевизоры, компьютеры, значительное увеличение «сидячих» профессий. И даже в профессиях, исконно связанных с физическим трудом, все большую роль теперь берут на себя механизмы и автоматы. То есть для значительной части населения индустриально развитых стран характерна та или иная степень гипокинезии, что, как известно, способствует развитию многих заболеваний. Между тем многочисленными исследованиями у нас и за рубежом убедительно доказано благоприятное влияние двигательной активности на здоровье человека. Движения активизируют компенсаторно-приспособительные механизмы, расширяют функциональные возможности организма, улучшают самочувствие человека, создают уверенность, являются важным фактором первичной и вторичной профилактики ИБС, атеросклероза и других сокращающих человеческую жизнь заболеваний. И не случайно эпидемиологические исследования у нас и за рубежом четко показали, что лица с активным двигательным режимом в 2-3 раза реже, по сравнению с физически более пассивными, страдают ишемической болезнью сердца, гипертонией, атеросклерозом и другими болезнями. Заболевания у них протекают, как правило, легче, частота осложнений на 20% меньше. Гипокинезия (недостаток движений) оказывает на организм человека негативное действие, снижая его сопротивляемость и работоспособность, увеличивая риск заболеваний и преждевременной смерти. Задачу повышения двигательной активности современного человека надо считать одной из важнейших социальных задач, обязанностей работников физической культуры и медицины. При этом надо иметь в виду, что так называемый бытовой двигательной активности недостаточно для формирования полноценного функционального состояния и нормальной жизнедеятельности человека. 2. Механизм оздоровительного действия занятий физическими упражнениями. В основе воздействия регулярной двигательной деятельности на организм человека - общебиологический процесс адаптации, проходящий как в пределах данной функциональной системы (П.К. Анохин, К.В. Судаков и др.), так и на всех уровнях деятельности организма. Наибольшую роль играют при этом происходящие в процессе роста тренированности усиление нервно-эндокринной регуляции, окислительно- восстановительных и пластических процессов и др. В результате организм становится более крепким и надежным, значительно повышаются его функциональные возможности. 3. Определение и оценка физического развития. Морфологические особенности человека во многом определяют физическую работоспособность, реакцию организма на физические упражнения, оказывают влияние на проявление силы, скорости, выносливости, восстановление после больших физических и психических напряжений, тренируемость основных физических качеств, адаптацию к различным, в том числе к средовым, «возмущениям». «Физическое развитие» включает изменение форм и функций организма в процессе его развития с момента рождения. Физическое развитие человека изменяется постоянно в течение всей его жизни, но неравномерно. Наибольшие количественные сдвиги наблюдаются в детском, подростковом и юношеском возрасте, особенно до 18 лет. Изменение физического развития зависит от многих причин. Различают три группы основных факторов, определяющих направленность физического развития: Эндогенные факторы, наследственность, внутриутробные воздействия, врожденные пороки, недоношенность. Природные факторы или факторы естественной среды, то есть экологические: климат, рельеф местности, наличие рек, морей, гор, лесов и т.д. Социально-экономические факторы: общественный строй, степень экономического развития, условия труда, быта, питания, отдыха, уровня культуры и гигиенические навыки, воспитание, психология, национальные традиции и др. Все эти факторы действуют в единстве и взаимообусловленности. Среди множества морфологических показателей наибольшее внимание в практике врачебного контроля за физическим воспитанием привлекают тотальные размеры тела, пропорции тела, показатели состава, массы тела. Под физическим развитием человека понимается комплекс морфологических и функциональных свойств и качеств организма на различных этапах онтогенеза, отражающую степень соответствия биологического и паспортного возрастов и определяющую запас его физических сил, выносливость и дееспособность. 4. Влияние физических упражнений на функциональное состояние нервной системы. Под воздействием правильно построенных спортивных тренировок происходит совершенствование адаптационно-трофических влияний нервной системы, что способствует обеспечению более высокого уровня функционирования органов и систем, а это, в свою очередь, способствует повышению функциональных возможностей всего организма. Существенно совершенствуется у спортсменов и деятельность анализаторов. Так, можно отметить улучшение у них функции органа зрения: расширение поля зрения (особенно у спортигровиков), некоторое улучшение остроты зрения (преимущественно у занимающихся циклическими и игровыми видами спорта) и координации движения глаз. Что касается функции вестибулярного анализатора, то нужно отметить, что при занятиях спортом его деятельность значительно совершенствуется. При занятиях детей спортом вестибулярный аппарат достигает уровня развития взрослых к 10-11 годам у девочек и к 13-14 годам у мальчиков. Немалая роль принадлежит слуховому анализатору. Звуковые воздействия на него при этом могут быть самого различного характера. Если тренировка проводится при музыкальном сопровождении, то может отмечаться его благоприятное воздействие на сердечный ритм, частоту дыхания, настроение спортсмена и т.д. Сильные же звуковые воздействия могут оказывать отрицательное влияние на организм (снижать работоспособность, вести к головным болям и т.д.). С ростом тренированности наблюдается также совершенствование двигательных и вегетативных функций, установление оптимального соотношения между ними. Причем изменения в деятельности вегетативной нервной системы проявляются в нарастании преобладания тонуса ее парасимпатического отдела (проявляется в урежении ЧСС в покое после выполнения стандартной нагрузки, в относительном повышении кожной температуры и т.д.), в более быстром восстановлении вегетативных функций после работы и в уменьшении степени гетерохронизма в восстановлении как двигательных, так и вегетативных функций. 6. Исследование функционального состояния дыхательной системы Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - это объем воздуха, который испытуемый может выдохнуть при максимальном выдохе после максимального глубокого вдоха. Величина ЖЕЛ зависит от роста, веса, возраста, пола, а также положения тела. Наименьшая величина ЖЕЛ - в положении лежа, сидя и наибольшая - в положении стоя. С возрастом ЖЕЛ увеличивается, ее прирост у мужчин происходит в среднем до 30 лет, у женщин - до 25 лет, затем наблюдается стабилизация этого показателя, а после 35 лет - его постепенное снижение. Величина ЖЕЛ зависит от размера грудной клетки, ее подвижности и силы дыхательной мускулатуры. Средние показатели принято считать у мужчин - 4000 мл, у женщин - 3200 мл. У тренированных людей величина ЖЕЛ может колебаться в широких пределах - от 4500 до 8000 мл у мужчин и от 3500 до 5300 мл - у женщин. Показатели ЖЕЛ зависят от спортивной специализации. Наибольшие показатели величины ЖЕЛ наблюдаются у спортсменов, тренирующихся преимущественно на выносливость и обладающих высокой кардиореспираторной производительностью. Для измерения ЖЕЛ нужно сделать максимальный плавный вдох, а затем, зажав нос, плавно равномерно выдохнуть в спирометр. Продолжительность выдоха – 5-7 с. Измерение ЖЕЛ повторяют с интервалом 0,5-1 мин. При повторении двух максимальных величин измерение ЖЕЛ заканчивают. Полученная таким образом величина называется фактической. В связи с зависимостью ЖЕЛ от веса, роста и возраста фактическая величина может быть правильно оценена только при сравнении с должной величиной. Для выражения фактической ЖЕЛ в процентах должной величины пользуются формулой: Факт. ЖЕЛ, в % = Фактическая ЖЕЛ х 100. Должная ЖЕЛ Для определения ДЖЕЛ в спортивной медицине можно использовать формулу Болдуина-Курнана-Ричардса. Эти формулы связывают должную величину ЖЕЛ с ростом испытуемого, его возрастом и полом. a. Исследование функционального состояния сердечно- сосудистой системы Определение функциональной способности сердечно-сосудистой системы (ССС) совершенно необходимо для оценки общей тренированности, так как кровообращение играет важную роль в удовлетворении повышенного обмена веществ, вызванного мышечной деятельностью. Высокий уровень развития функциональной способности аппарата кровообращения, как правило, характеризует высокую общую работоспособность организма. В комплексной методике исследования ССС большое внимание уделяется изучению динамики ее показателей в связи с выполнением физической нагрузки, и в этом направлении разработано достаточно большое количество функциональных проб с физической нагрузкой. Важное значение при исследовании ССС придается правильной оценке пульса. Пульсом (от лат. pulsus - толчок) называется толчкообразные смещения стенок артерий при заполнении их кровью, выбрасываемой при систоле левого желудочка. Пульс определяется с помощью пальпации на одной из периферических артерий. У взрослого здорового человека частота сердечных сокращений (ЧСС) в покое колеблется от 60 до 80 ударов в минуту. На ЧСС влияют положение тела, пол и возраст человека. Повышение частоты пульса более 80 ударов в минуту называется тахикардией, а ЧСС менее 60 ударов в минуту - брадикардией. Оценивают ритмичность, наполнение и напряжение пульса. Артериальное давление (АД) измеряется мембранным или электронным тонометром (последний не очень удобен при определении артериального давления в период восстановления из-за продолжительного инертного периода аппарата), сфигмоманометром. Манжета манометра накладывается на левое плечо и в дальнейшем не снимается до конца исследования. Показатели АД записываются в виде дроби, где в числителе - данные максимального, а в знаменателе - данные минимального давления. Этот метод измерения АД наиболее распространен и называется слуховым или аускультативным методом Н.С. Короткова. Нормальный диапазон колебаний для максимального давления у человека составляет 90-139, а для минимального – 60-89 мм.рт.ст. АД зависит от возраста человека. Артериальное давление ниже 90/60 мм.рт.ст. называется пониженным, или гипотонией, АД выше 139/89 - повышенным, или гипертонией. Среднее АД является важнейшим показателем состояния системы кровообращения. Зная величины максимального и минимального АД, можно определить пульсовое давление (ПД). ПД = АДс - АДд. Для определения ударного или систолического объема крови пользуются формулой Старра: СО = 90,97 + (0,54 х ПД) - (0,57 х ДЦ) - 0,61 х В), где СО - систолический объем крови; ПД - пульсовое давление; Дд - диастолическое давление; В - возраст. Используя величины ЧСС и СО, определяется минутный объем кровообращения (МОК): МОК = ЧСС х СО л/мин. По величинам МОК и АДср можно определить общее периферическое сопротивление сосудов: ОПСС = АДср х 1332 / МОК дин х см - 5/с, где ОПСС - общее периферическое сопротивление сосудов; АДср - среднее артериальное давление; МОК - минутный объем кровообращения; 1332 - коэффициент для перевода в дины. Чтобы рассчитать удельное периферическое сопротивление сосудов (УПСС), следует привести величину ОПСС к единице поверхности тела (S), которая рассчитывается по формуле Дюбуа, исходя из роста и массы тела обследуемого. S = 167,2 х Мх Д х 10 -4 х (м2), где М - масса тела, в килограммах; Д - длина тела, в сантиметрах. Выделяют 3 типа кровообращения: гипо-, -эу- и гиперкинетический типы кровообращения. Различные типы кровообращения обладают своеобразием адаптационных возможностей и им свойственно разное течение патологических процессов. Так, при ГрТК сердце работает в наименее экономичном режиме и диапазон компенсаторных возможностей этого типа кровообращения ограничен. При этом типе гемодинамики имеет место высокая активность симпатоадреналовой системы. Наоборот, при ГТК сердечно- сосудистая система обладает большим динамическим диапазоном и деятельность сердца наиболее экономична. Поскольку пути приспособления сердечно-сосудистой системы зависят от типа кровообращения, то и способность адаптироваться к тренировкам с различной направленностью тренировочного процесса имеет отличия при разных типах кровообращения. Дополнительные методы исследования сердечно-сосудистой системы Электрокардиография (ЭКГ) Для более полной оценки функционального состояния и тренированности сердечно-сосудистой системы применяются функциональные пробы. Они предъявляют повышенные требования к работе сердца и сосудов и дают возможность выявить скрытую недостаточность коронарного кровообращения, нарушение биотоков сердца, уточнить изменения на электрокардиограмме. При оценке ЭКГ во время и после мышечной деятельности необходимо учитывать, что у здоровых людей отмечается укорочение интервалов и увеличение амплитуды зубцов. Наиболее распространенными нарушениями ритма и проводимости при физических нагрузках являются: 1. Синусовая тахикардия. 2. Синусовая брадикардия. 3. Синусовая (дыхательная) аритмия. 4. Экстрасистолия 5. Пароксизмальная тахикардия 6. Мерцательная аритмия 7. Нарушение проводимости Регистрация ЭКГ позволяет оценить автоматизм, возбудимость и проводимость миокарда. ЭКГ регистрируется в состоянии покоя во время выполнения физической нагрузки (стандартной или специфической) и после выполнения физической нагрузки. Сравнивая показатели ЭКГ в покое с целями во время и после выполнения физической нагрузки, определяют функциональное состояние сердца. ЭКГ человека занимающегося спортом в состоянии покоя имеет некоторые особенности, в отличие от ЭКГ нетренированного человека. Эти особенности возникают по следующим причинам: 1. Изменение вагосимпатического баланса в сторону увеличения тонуса блуждающего нерва или снижения тонуса симпатического нерва. В связи с этим отмечаются такие особенности, как синусовая брадикардия, синусовая аритмия (дыхательного типа), уменьшение амплитуды зубца Р, удлинение интервала PQ и другие изменения. 2. Наличие гипертрофии миокарда приводит к увеличению амплитуды зубцов желудочкового комплекса, главным образом зубца R, а также к некоторому увеличению продолжительности желудочкового комплекса. У спортсменов продолжительность желудочкового комплекса определяется почти всегда на верхней границе нормы (0,06-0,08 с; 0,8-0,12 с). 3. Повышение интенсивности обмена в гипертрофированном миокарде является причиной повышения амплитуды зубца Т у спортсменов, в отличие от здоровых нетренированных. Изменения электрокардиограммы во время и после выполнения физических нагрузок Исследования в процессе физических нагрузок позволяют получить дополнительную информацию, дают возможность более точно оценить функциональное состояние сердца. С помощью электрокардиографического исследования в процессе выполнения физической нагрузки можно наблюдать наиболее ранние изменения в деятельности сердца. Увеличение частоты сердечных сокращений и уменьшение времени атриовентрикулярного проведения имеют однонаправленный характер и происходят уже на 5-10-й секунде работы. В дальнейшем они незначительно и постепенно изменяются на протяжении всей физической нагрузки. Электрическая систола уменьшается довольно выраженно в первые 2-3 мин работы. Однако наибольшее уменьшение отмечается также на 5-10 с. Оценка этого показателя проводится по формуле, предложенной В.Л. Карпманом и О.Н. Белиной (1967), которое с достаточной степенью точности позволяет оценить длительность электрической систолы в условиях выполнения нагрузки: QT = 0,56 х RR + 0,035. Изменение амплитудных показателей ЭКГ в условиях физической нагрузки имеет фазный характер. Основные функциональные пробы с физическими нагрузками Нередко обследования человека в условиях мышечного покоя бывает достаточно для выявления заболеваний и перенапряжения. Однако при оценке функционального состояния пациента такие обследования в большинстве случаев следует рассматривать лишь как фоновые, ибо главный критерий для обоснованных рекомендаций по двигательному режиму и выявления его эффекта - это способность организма наиболее результативно и быстро адаптироваться к повышенным требованиям. Характер реакции на физическую нагрузку нередко служит единственным и наиболее ранним проявлением нарушений функционального состояния. Толерантность к нагрузке служит основным критерием дозирования физических нагрузок в системе реабилитации. Все это обусловливает особое значение функциональных проб в комплексной методике врачебного обследования физкультурников, спортсменов и лиц, занимающихся физической культурой. Функциональная проба - это нагрузка, задаваемая обследуемому для определения функционального состояния и возможностей какого-либо органа, системы или организма в целом. Используется преимущественно при спортивно- медицинских исследованиях. Физическая работоспособность тесно связана с путями ее обеспечения, т.е. с реакцией организма на данную работу, но для педагога в процессе тестирования ее определение не обязательно. Для врача же реакция организма на данную работу - показатель функционального состояния. Даже высокие показатели работоспособности при чрезмерном напряжении (а тем более срыве) адаптации не позволяют высоко оценить функциональное состояние обследуемого. 1. Классификация функциональных проб В практике используются различные функциональные пробы - с переменой положения тела в пространстве, задержкой дыхания на вдохе и выдохе, натуживанием, изменением барометрических условий, пищевыми и фармакологическими нагрузками и др. Идеальная проба характеризуется: 1) соответствием заданной работы привычному характеру двигательной деятельности обследуемого и тем, что не требуется освоения специальных навыков; 2) достаточной нагрузкой, вызывающей преимущественно общее, а не локальное утомление, возможностью количественного учета выполненной работы, регистрации «рабочих» и «послерабочих» сдвигов; 3) возможностью применения в динамике без большой затраты времени и большого количества персонала; 4) отсутствием негативного отношения и отрицательных эмоций обследуемого; 5) отсутствием риска и болезненных ощущений. Противопоказанием к тестированию является любое острое, подострое заболевание либо обострение хронического, повышение температуры тела, тяжелое общее состояние. Для того, чтобы результаты были сравнимы при динамическом наблюдении (для слежения за изменениями функционального состояния в процессе тренировки или реабилитации), необходимы одинаковые характер и модель нагрузки, одинаковые (или весьма близкие) условия внешней среды, времени суток, режима дня (сон, питание, физические нагрузки, степень общего утомления и т.п.), предварительный (до исследования) отдых не менее 30 мин, исключение дополнительных воздействий на обследуемого (интеркуррентные заболевания, прием медикаментов, нарушения режима, перевозбуждение и др.). Перечисленные условия полностью относятся и к обследованию в условиях относительного мышечного покоя. Оценить реакцию испытуемого на нагрузку можно по показателям, отражающим состояние различных физиологических систем. Обязательным является определение вегетативных показателей, поскольку изменение функционального состояния организма больше отражается на менее устойчивом звене моторного акта - вегетативном его обеспечении. При выборе метода исследования определенное значение имеет направленность двигательной деятельности занимающегося и его преимущественное влияние на то или иное функциональное звено организма. Например, при тренировке, характеризующейся преимущественным проявлением выносливости, кроме исследования сердечно-сосудистой системы, обязательно определение показателей, отражающих функцию дыхания, кислородный обмен и состояние внутренней среды организма, при сложнотехнических и координационных видах спорта - состояние центральной нервной системы и анализаторов, при скоростно-силовых видах, а также в процессе реабилитации после травм и заболеваний опорно-двигательного аппарата, после заболеваний сердца - показателей кровоснабжения и сократительной способности миокарда и т.д. Улучшение функционального состояния проявляется экономизацией реакции при стандартных нагрузках умеренной интенсивности: кислородный запрос удовлетворяется при меньшем напряжении обеспечивающих систем, главным образом кровообращения и дыхания. При предельных, выполняемых до отказа нагрузках, более тренированный организм способен к большей мобилизации функций, что и обусловливает способность выполнить эту нагрузку, т.е. более высокую работоспособность. При этом сдвиги в дыхании, кровообращении, внутренней среде организма могут быть весьма значительными. Однако способность к максимальной мобилизации функций тренированного организма благодаря совершенной регуляции используется рационально - лишь тогда, когда предъявленные требования действительно являются максимальными. Во всех остальных случаях действует основной защитный механизм саморегуляции - тенденция к меньшему отклонению от физиологического равновесия при более целесообразной взаимосвязи сдвигов. С улучшением функционального состояния развивается способность к правильному функционированию в широком диапазоне временного изменения гомеостаза: между экономизацией и максимальной мобилизационной готовностью существует диалектическое единство. Таким образом, при оценке реакции на физическую нагрузку решающим фактором должна быть не величина сдвигов (конечно, при условии, что они находятся в пределах допустимых физиологических колебаний), а их соотношение и соответствие выполненной работе. Совершенствование условно-рефлекторных связей, установление согласованной работы органов и систем, усиление взаимосвязей между разными звеньями функциональной системы (главным образом, двигательных и вегетативных функций) при физических нагрузках - важный критерий оценки реакций. Функциональный резерв организма тем выше, чем меньше при нагрузке степень напряжения регуляторных механизмов, чем выше экономичность и стабильность функционирования эффекторных органов и физиологических систем организма при определенных (заданных) действиях и чем выше уровень функционирования при экстремальных воздействиях. Различают три варианта регулирования: 1) относительную стабильность функций в большом диапазоне мощности, что отражает хорошее функциональное состояние, высокий уровень функциональных возможностей организма; 2) снижение показателей при повышении мощности работы, что указывает на ухудшение качества регулирования; 3) повышение сдвигов при увеличении мощности, что свидетельствует о мобилизации резервов в затрудненных условиях. Важнейший и почти абсолютный показатель при оценке адаптации к нагрузке и тренированности - быстрота восстановления. Даже очень большие сдвиги при быстром восстановлении не могут оцениваться отрицательно. Применяемые функциональные пробы можно условно разделить на простые и сложные. К простым относятся пробы, выполнение которых не требует специальных приспособлений и большой затраты времени, поэтому применение их доступно в любых условиях (приседания, прыжки, бег на месте). Сложные пробы выполняются с помощью специальных приспособлений и аппаратов (велоэргометр, третбан, гребной станок и пр.). 2. Типы реакций сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку Определение типа реакции может использоваться при любой физической нагрузке, поскольку дает дополнительные критерии для оценки реакции. Нормотоническая реакция Атипичные реакции Гипертоническая реакция Гипотоническая реакция Дистоническая реакция - резкое снижение диастолического давления, вплоть до прослушивания так называемого бесконечного тона (ртуть в манометре на нулевом уровне), при значительном повышении систолического артериального давления и учащении сердечных сокращений. «Ступенчатая реакция». В восстановительном периоде после нагрузки максимальное артериальное давление продолжает повышаться, достигая наибольшего значения на 2-3-й минуте, что обусловлено нарушением регуляции кровообращения и определяется преимущественно после скоростной части пробы, требующей наиболее быстрого включения регуляторных механизмов. Наиболее важную роль в диагностике играет комбинированная реакция - одновременное наличие признаков различных атипичных реакций при замедленном восстановлении, что четко отражает плохое функциональное состояние и нарушение тренированности. Основной недостаток пробы (отсутствие количественных показателей работоспособности) можно в некоторой степени компенсировать характеристикой качества выполнения нагрузки (следить за точным соблюдением заданного темпа, высотой подъема коленей при беге и др.). Проба особенно ценна при динамических наблюдениях. Появление атипичных реакций у занимающегося, имевшего ранее нормотоническую реакцию, или замедление восстановления указывает на ухудшение функционального состояния. Повышение тренированности проявляется дальнейшим улучшением качества реакции и ускорением восстановления. Из проб (тестов), позволяющих точно учитывать и количественно оценивать выполненную работу, используются преимущественно восхождение на ступеньку (степ- тест), велоэргометрические пробы и пробы на беговой дорожке (третбан). Модели нагрузок могут быть разными. 3. Ортостатическая проба по Шеллонгу представляет собой активную пробу, при которой испытуемый самостоятельно переходит из горизонтального положения в вертикальное и в дальнейшем стоит неподвижно. Чтобы уменьшить наблюдаемое при этом напряжение мускулатуры, Ю.М. Стойда (1974) предложил изменить вертикальную позу испытуемого на другую, при которой ноги его находятся на расстоянии одной ступни от стены, а сам испытуемый опирается на нее спиной, под крестец подкладывается валик диаметром 12 см. При такой позе достигается более выраженное расслабление мышц. Угол наклона тела относительно горизонтальной плоскости составляет около 75°. Для проведения пассивной ортостатической пробы необходим поворотный стол. Проводиться она может в различных модификациях под углом наклона стола от 60 до 90° и длительности преывания испытуемого в вертикальном положении до 20 мин. При проведении ортостатической пробы обычно регистрируется частота сердечных сокращений (ЧСС) и артериальное давление (АД), однако при наличии соответствующей аппаратуры исследование можно дополнить, к примеру, регистрацией поликардиограммы и плетизмограммы. 4. Проба Воячека. Выполняется она следующим образом (используется метод так называемого двойного вращения): испытуемый сидит в кресле с закрытыми глазами, склонив голову вперед на 90°. В течение 10 с производят пять вращений кресла. Затем, спустя 5 с после остановки, ему предлагают поднять голову. До проведения пробы и после нее подсчитывается пульс и измеряется артериальное давление. Оценку отолитовой реакции проводят по степени соматической и вегетативной реакций. Различают 4 степени выраженности соматической реакции на вращение: при нулевой степени (норма) соматическая реакция отсутствует, при I (слабой) - отмечается лишь незначительное отклонение туловища (5°), II (средний) - явный наклон туловища (до 30°) и III (сильный) - резкое отклонение туловища (более 30°), наклонность к падению. Оценку вегетативных реакций проводят по схеме (таблица 8.1). Таблица 8.1. Оценка вегетативных реакций, наблюдаемых после проведения пробы В.И. Воячека Степень выраженности соматических и вегетативных изменений Изменение артериального давления Изменение пульса Вегетативные и соматические реакции I Повышение до 11 мм.рт.ст. или падение от 9 до 14 мм.рт.ст Не изменяется Выражены незначительно II Повышение от 12 до 23 мм.рт.ст. или падение от 9 до 14 мм.рт.ст. Тоже Выражены отчетливо III Повышение систолического АД свыше 24 мм.рт.ст., падение диастолического - свыше 5 мм.рт.ст. Брадикардия Выражены значительно IV Значительное повышение или понижение Тахикардия Невозможность стоять на ногах, тошнота, рвота У хорошо подготовленных спортсменов и здоровых людей не отмечается реакции на вращение (или регистрируется I степень), при удовлетворительном состоянии подготовки отмечается II степень выраженности соматических и вегетативных изменений, при перетренированности, перенапряжении, а также при недостаточной тренированности - III и IV степени. b. Функциональные пробы системы внешнего дыхания Динамическая спирометрия – определение изменений ЖЕЛ под влиянием физической нагрузки (проба Шафранского). Определив исходную величину ЖЕЛ в покое, обследуемому предлагают выполнить дозированную физическую нагрузку - 2-минутный бег на месте в темпе 180 шаг/мин при подъеме бедра под углом 70-80°, после чего снова определяют ЖЕЛ. В зависимости от функционального состояния системы внешнего дыхания и кровообращения и их адаптации к нагрузке ЖЕЛ может уменьшиться (неудовлетворительная оценка), остаться неизменной (удовлетворительная оценка) или увеличиться (оценка, т.е. адаптация к нагрузке, хорошая). О достоверных изменениях ЖЕЛ можно говорить только в том случае, если она превысит 200 мл. 1. Проба Розенталя 2.Проба Шафранского 3. Гипоксические пробы 3.1.Проба Генча 3.2.Проба Штанге 3.3.Проба Штанге с гипервентиляцией После гипервентиляции (для женщин - 30 с, для мужчин - 45 с) производится задержка дыхания на глубоком вдохе. Время произвольной задержки дыхания в норме возрастает в 1,5-2,0 раза (в среднем значения для мужчин – 130-150 с, для женщин – 90- 110 с). 3.4.Проба Штанге с физической нагрузкой. После выполнения пробы Штанге в покое выполняется нагрузка - 20 приседаний за 30 с. После окончания физической нагрузки тотчас же проводится повторная проба Штанге. Время повторной пробы сокращается в 1,5-2,0 раза. Кардиореспираторная система определяет физическую работоспособность, ее состояние, поскольку обычные физические нагрузки имеют аэробный характер и зависят от функционирования системы транспорта кислорода. С другой стороны, распространенность заболеваний сердечно-сосудистой системы диктует приоритетную необходимость ее изучения. Поэтому при массовых, диспансерных профилактических осмотрах оценка аэробной мощности организма становится обязательной процедурой. Интегральным показателем аэробной мощности является максимальное потребление кислорода (МПК), объем которого человек способен усвоить в течение одной минуты. При исследовании физической работоспособности человека применяют дозированные мышечные нагрузки с помощью ступенек или велоэргометра. При определении физической работоспособности по тесту PWC 170 для здоровых людей (мужчин) рекомендуется выполнение двух нагрузок на ступеньках различной высоты (25 см и 40 см) или на велоэргометре мощностью 300 и 600 Вт. Обе нагрузки выполняются в течение 3-х минут с целью стабилизации частоты пульса. Физическая работоспособность в относительных величинах вычисляется по формуле: PWC 170 = N 1 + (N 2 - N 1 ) • 170 - 1 2 - 1 где: PWC 170 - физическая работоспособность при частоте сердечных сокращений 170 уд/мин; N 1 и N 2 - нагрузка заданной мощности, высота ступеней, м; 1 и 2 - частота сердечных сокращений (уд/мин) после выполнения вышеуказанных нагрузок. Частоту пульса подсчитывают тотчас после окончания работы. Необходимо помнить, что пульс 170 уд/мин для молодых людей составляет около 87% от его максимального значения. При увеличении мощности нагрузки на 100 кгм/мин (5 см) частота сердечных сокращений у мужчин возрастает примерно на 8-12 уд/мин. Исходя из этого, можно определить мощность второй нагрузки при пробе PWC 170 Оценка физической работоспособности по данным пробы PWC 170 ведется по пятибалльной шкале. Физическая работоспособность (кгм/мин) по данным пробы PWC 170 у мужчин разного возраста Возраст Баллы 1 2 3 4 5 20-29 <699 700-849 850-1149 1150-1299 >1300 30-39 <599 600-749 750-1049 1050-1199 >1200 40-49 <499 500-649 650-949 950-1099 >1100 50-59 <399 400-549 550-849 850-999 >1000 Во время массовых исследований в качестве нагрузки используют подъем на ступеньки высотой 25 и 33 см. Последовательность нагрузки такова: сначала производят 2 мин. восхождение на ступеньку в 25 см при темпе 30 подъемов/мин; затем 2 мин. отдыха и вновь 2 мин. подъема на ступеньку 33 см в том же темпе. Мощность первой и второй нагрузок определяют раздельно по формуле: N = 1,33 • Р • Н • n, где N - мощность работы, кгм/мин; Р - масса испытуемого, кг; Н - высота ступеньки, м; n - число подъемов за 1 мин.; 1,33 - коэффициент, учитывающий работу на спуск. Затем на основании подсчета пульса после первой и второй нагрузок определяют по формуле физическую работоспособность. Расчет МПК проводят после вычисления значения PWC 170 . Существование высокой корреляции между этой величиной и МПК позволяет значение последнего вычислить по формуле: МПК = 1,7 • PWC 170 + 1240. Для тренированных мужчин, занимающихся спортом, или спортсменов указанная формула имеет вид: МПК = 2,2 PWC 170 + 1070. МПК для нетренированного человека (мужчины) составляет 2,83-3,03 л/мин (при s = 0,40-0,46). При оценке физической работоспособности человека ее величину можно выражать различными единицами: килограммометрами, килокалориями, ваттами и др. Для оценки физической работоспособности (ФР) может быть использована одна физическая нагрузка. В этом случае оценку проводят по сдвигу частоты сердечных сокращений относительно ее уровня в покое. Основанием для такого метода служит существование линейной зависимости между мощностью (N) работы в среднем диапазоне и частотой сердцебиений в интервале 120-170 уд/мин. Метод можно использовать в тех случаях, когда частота сердечных сокращений при нагрузке будет ниже 130 уд/мин. Тогда: ФР 170 = N • (170 - ЧСС покоя ) ЧСС нагр - ЧСС покоя Полученные результаты ФР 170 можно сравнить с данными табл. 8.1. В качестве показателя работоспособности человека при физических нагрузках, наряду с МПК и PWC 170 , используется так называемый ватт-пульс, хорошо коррелирующий с двумя вышеназванными показателями. Ватт-пульс представляет отношение мощности выполняемой работы к частоте сердечных сокращений на последней минуте нагрузочного теста. Для легкой работы ватт-пульс/мин составляет 1,21- 0,18; для умеренной - 1,34-0,20; для тяжелой - 1,40-0,17. Таким образом, с помощью нагрузочных проб по показателю отношения ЧСС к величине выполняемой физической работы оценивается функциональное состояние кардиореспираторной системы, возможность выполнения тяжелой и напряженной работы, общая выносливость. Снижение показателей кардио-респираторной системы отражает степень некомпенсированного утомления и переутомления. Контрольные вопросы 1. Какие составляющие включает в себя определение здоровья человека? 2. Какие физиологические отличия состояний: здоровья, предболезни, болезни? 3. В чем отличия понятий конституции и резистентности? 4. Какое влияние оказывает двигательная активность на здоровье современного человека? 5. Какие основные факторы риска для здоровья человека вы знаете? 6. Какое влияние оказывают темп жизни, нервные стрессы, неправильное питание на здоровье человека? 7. Какова роль экологических факторов и вредных привычек в снижении продолжительности жизни? 8. Каково значение физической культуры для сохранения и укрепления здоровья человека? 9. Какое влияние оказывает недостаточная двигательная (физическая) активность на функциональные резервы организма человека? 10. Каков механизм влияния физических упражнений на функциональное состояние нервной системы человека? 11. Какие методологические подходы используются при исследовании функционального состояния дыхательной системы? 12. Какие методологические подходы используются при исследовании функционального состояния сердечно-сосудистой системы? 13. Какие основные функциональные пробы с физическими нагрузками вы знаете? 14. Какие типы реакций сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку? 15. Какие основные функциональные пробы, отражающие деятельность системы внешнего дыхания, вы знаете? 16. В чем заключается физиологическое значение проведения гипоксических проб? 17. Какие основные функции выполняет кардиореспираторная система? |