Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Специальность - Лечебная физкультура

на тему: Влияние статических физических нагрузок на лимфатическую систему

Выполнил:

Микусев Ростислав Юрьевич

Москва - 2007 г.

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении дополнительного профессионального образования «Казанская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

Научные руководители: доктор медицинских наук, профессор Аухадеев Эрик Ильясович, доктор медицинских наук, профессор Миннебаев Марсель Миргаязович.

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор Хрущёв Сергей Васильевич (врачебно-физкультурный диспансер № 19 СЗАО г. Москвы); доктор медицинских наук, профессор Смирнов Иван Евгеньевич (ГУ Научный центр здоровья детей РАМН, Москва).

Ведущая организация: Московский государственный медико-стоматологический университет.

Защита диссертации состоится «19» ноября 2007 г. в14.00 часов на заседании lиссертационного cовета Д 208.072.07. при Российском государственном медицинском университете по адресу: 117997, г. Москва, ул. Островитянова, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного медицинского университета по адресу: 117997, г. Москва, ул. Островитянова, 1.

Автореферат разослан «11» октября 2007 г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета доктор медицинских наук, профессор Г.Е. Иванова.

Актуальность темы

Адаптация к физическим нагрузкам (ФН) остается одной из актуальных проблем биологии и медицины. Суть ее заключается в раскрытии механизмов регуляции, за счет которых функциональные системы переходят к уровню, обеспечивающему жизнедеятельность организма в качественно иных условиях. Изучение механизмов срочной адаптации к ФН знаменует собой узловой момент адаптационного процесса, так как переход от срочного этапа к долговременному делает возможным формирование состояния, обеспечивающего увеличение функциональных возможностей организма в условиях максимальных ФН (П.К. Анохин, 1975; М.З. Меерсон, П.Г. Пшенникова, 1988).

При изучении срочных адаптационных реакций различных систем в условиях ФН необходимо учитывать характер мышечной деятельности. В спортивной медицине динамические (изотонические) нагрузки преобладают при тренировке выносливости и быстроты, статические (изометрические) - при тренировке силы. Функциональные пробы со статической нагрузкой (СН) используются в спортивной, клинической практике и авиакосмической медицине (Г.Д. Глод с соавт., 1987). Изменения регуляции сердечно-сосудистой системы в условиях изотонических нагрузок происходят в направлении экономизации функции системного кровообращения в покое и при малых нагрузках и максимальной производительности при выполнении предельных нагрузок. При преобладании изометрических нагрузок признаки экономизации функции выражены слабо, либо вовсе не выявляются. В условиях СН существенно выше артериальное давление, отмечается повышение общего периферического сопротивления сосудов (Н.Д. Граевская, Т.И. Долматова, 2004; В.А. Геселевич, 2004; Г.А. Макарова, 2005].

Срочный этап адаптации нетренированного организма к физическим нагрузкам реализуется на основе готовых физиологических механизмов. Однако, срочная адаптационная реакция организма, включающая в себя разнообразные механизмы регуляции и призванные поддерживать гомеостаз, оказывается, как правило, несовершенной при выполнении максимальных физических нагрузок (Ф.З. Меерсон, 1988). Приспособительные реакции организма обладают лишь относительной устойчивостью и могут иметь место как перенапряжение функциональной системы, так и отрицательные перекрестные эффекты. В условиях максимальных ФН наблюдаются значительные изменения со стороны кардио-респираторной системы (А.В. Чоговадзе с соавт., 1986; В.А. Геселевич, 2004; Н.Д. Граевская, Т.И. Долматова, 2004; Г.А. Макарова, С.А. Локтев, 2005; В.А. Епифанов, 2006; T. Boone, R. Byrd, 1982; G. Keren, Y. Shoenfeld, 1981; D. Lesbros, 1980; W. Schulte, 1983), лимфатической (С.В. Хрущев с соавт., 1991) и мышечной систем (П.З. Гудзь, 1975; T. Seene, 1986), опорно-двигательного аппарата (Т.Н. Васильева, 1990; Э.И. Аухадеев, 2004), внутренних органов (С.С. Полтырев, В.В. Русин, 1987; Р.Я. Сафиханов, 1990), нейрогуморальных, биохимических и гормональных констант биологических жидкостей организма (Н.Н. Яковлев, 1986; А.А. Виру, 1988; В.В. Банин, 2000; А.Salminen, 1984).

Эти исследования проведены, в основном, в условиях динамических ФН. Реакция лимфатической системы (ЛС) не явилась предметом целенаправленных исследований в условиях статических ФН. Имеются лишь единичные сведения о том, что при субмаксимальных изометрических мышечных сокращениях выявляется отек тканей, который объясняется нарушением транспорта жидкости из капилляров в ЛС [B.R. Jensen, 1992; E. Havas, 1997].

Вместе с тем ЛС, являющаяся частью сосудистого русла, участвует во всех патологических процессах организма (В. К. Хугаева, 1996; М.Р. Сапин, 1997; И.А. Ибатуллин, 2003; М.М. Миннебаев, 2004; Ф.И. Мухутдинова, 2004; Ю.И. Бородин, 2005; N.G. Mc Hale, 1995; M. Foldy, 1999; J.R. Casley-Smith, 2000; C.L. Witte, 2000; M.J. Karkkainen et al., 2001; R.H. Stewart, 2001].

В свете вышеизложенного, настоящая работа является попыткой определить некоторые аспекты функционирования ЛС в условиях статических ФН разной силы и длительности. Проведение исследований в данном направлении целесообразно и перспективно для определения меры участия ЛС в развитии предпатологических и патологических состояний в спорте и возможностей их коррекции.

Цель исследования - изучение влияния статических физических нагрузок разной силы и длительности на лимфатическую систему и раскрытие «лимфатического» механизма в патогенезе острого физического перенапряжения организма.

Задачи исследования:

Выявить изменения центральной лимфодинамики при статических физических нагрузках.

Изучить состояние микролимфо - и гемоциркуляции при статической работе.

Исследовать клеточный состав лимфы грудного лимфатического протока при выполнении физических нагрузок статического характера.

Выявить зависимость статической физической работоспособности от состояния лимфообращения.

Провести гистоморфологическое исследование соматических лимфатических узлов при статической работе разной длительности.

Научная новизна исследования. Проведенные исследования позволили выявить новые факты, раскрывающие участие лимфатической системы в патогенезе острого физического перенапряжения организма. Лимфоциркуляторная недостаточность при околопредельных и предельных физических нагрузках может быть отнесена к факторам, приводящим к предпатологическим и патологическим состояниям.

Впервые получены данные о сдвигах центральной лимфодинамики, изменениях микролимфогемоциркуляции, цитологического состава лимфы грудного лимфатического протока (ГЛП), патоморфологических изменениях соматических лимфатических узлов (ЛУ) в условиях статических физических нагрузок (СФН) разной силы и длительности. Эти данные позволяют утверждать, что в патогенезе острого физического перенапряжения организма, обусловленного максимальной статической работой, значительную роль играет «лимфатический» механизм.

На основании изучения объемной скорости лимфотока в ГЛП в условиях СФН выдвинуто положение об адаптационной роли ЛС в коррекции гомеостаза жидкости интерстициальных пространств. А также получен фактический материал, подтверждающий, что при максимальных нагрузках может наступить лимфодинамическая недостаточность.

Впервые показана зависимость физической работоспособности организма от состояния лимфообращения.

Принципиальную новизну представляют результаты, отражающие важную роль ЛС при СФН в мобилизации, перераспределении и рециркуляции клеток в организме, которая выражается в поступлении значительного количества лимфоцитов через ГЛП в общую циркуляцию.

Особый интерес своей новизной представляют патоморфологические изменения соматических ЛУ в условиях СФН. Изменения в структуре ЛУ, как при субмаксимальной ФН, так и при остром физическом перенапряжении организма, свидетельствуют об ослаблении их функции как органа иммунной защиты. Однако, в первом случае, эти процессы обратимы и носят временный характер, тогда как во втором - они запредельны и значительно затрудняют реализацию полноценного иммунного ответа.

Практическая значимость. Полученные сведения расширяют наши представления о роли и функции ЛС при физических нагрузках, что является определенным вкладом, как в спортивную медицину, так и в патофизиологию лимфатической системы.

Материалы диссертационной работы, отражающие нарушения в системе центральной и периферической лимфоциркуляции, а также морфологические изменения ЛУ в условиях максимальных ФН, позволяют внести в общую классификацию острого физического перенапряжения раздел - перенапряжение лимфатической системы.

Результаты исследований реакции ЛС в условиях СФН позволяют обосновать целесообразность воздействия на процессы лимфообразования, центральной и периферической лимфоциркуляции при статической мышечной деятельности в практике спортивной медицины и лечебной физической культуры.

Учитывая важную роль ЛС в реализации многих специфических и неспецифических реакций организма при повреждении, результаты исследований могут быть использованы в процессе эндоэкологической реабилитации в восстановительной медицине.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Адекватные СФН сопровождаются интенсификацией лимфообращения, микролимфоциркуляции, адаптивным перераспределением лимфоцитов, обратимыми изменениями в структуре ЛУ. Максимальные СФН могут приводить к повреждению практически всех звеньев ЛС (структурная дезорганизация системы микролимфоциркуляции, состояние лимфотока, клеточный состав лимфы, деструктивные изменения структуры ЛУ), что можно расценить, в целом, как перенапряжение лимфатической системы.

2. Количественные и качественные сдвиги в цитологическом составе центральной лимфы при СФН отражают важную роль ЛС в мобилизации, перераспределении и рециркуляции лимфоцитов в организме.

3. Физическая работоспособность при выполнении СФН в значительной степени зависит от функционального состояния лимфообращения.

Внедрение результатов исследования в практику. По материалам исследований опубликовано 15 научных работ. Опираясь на результаты исследования, переработаны и внедрены методологические подходы восстановительного лечения больных в практическую деятельность Центра медицинской профилактики МЗ Республики Татарстан и отделения лечебной физкультуры и физиотерапии республиканской клинической больницы МЗ РТ.

Полученные результаты исследований используются в научно-исследовательской работе и учебном процессе на кафедре реабилитологии и спортивной медицины ГОУ ДПО «Казанская ГМА», на кафедрах патологической физиологии, патологической анатомии, неврологии, лечебной физкультуры, врачебного контроля и рефлексотерапии с курсом физиотерапии ГОУ ВПО «Казанский ГМУ» Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию.

Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждались на республиканских, всероссийских, международных конференциях, симпозиумах и съездах. Диссертация прошла первичную экспертизу на совместном заседании кафедры реабилитологии и спортивной медицины ГОУ ДПО «Казанская ГМА» с участием сотрудников кафедр патологической физиологии, патологической анатомии, неврологии и реабилитации ГОУ ВПО «Казанский ГМУ» Федерального агентства по здравоохранению социальному развитию.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 132 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, четырех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего 314 источников (161 отечественных и 153 зарубежных). Работа иллюстрирована 16 рисунками, содержащими 14 микрофотографий, 2 таблицами, 5 диаграммами.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материал и методы исследования. Поставленные в работе задачи решались на основании данных, полученных в экспериментах, проведенных на 47 беспородных, клинически здоровых собаках массой от 10 до 22 кг., 100 белых крысах массой 180-200 гр. Животные находились в обычных условиях вивария. Пищевой рацион соответствовал виду и потребностям животных. В работе с экспериментальными животными учитывались требования, изложенные в соответствующих документах (Приказ МЗ СССР № 755 от 12.08.77; З.Ф. Лоскутов, 1980; И.П. Западнюк с соавт., 1983).

Дозировка физической нагрузки. СФН разной интенсивности и длительности заключалась в удержании взрослой собакой груза (подсумок с карманами, куда помещался груз) на плечевом поясе (С.С. Полтырев, В.Я. Русин, 1987). Исследования проводились при величине нагрузки - 40%, 60% и 80% от максимально выдерживаемого груза (МВГ). МВГ определялся следующим образом: собаке, адаптированной к условиям эксперимента, давали нагрузку, равную 100% массы тела, и через каждые 30 сек. груз увеличивали на величину, равную 10% массы тела. Максимальным грузом считался такой, который собака могла удержать в течение 30 сек.

СН у крыс моделировали вынужденным нахождением в вертикальном положении на деревянной палке, в нижней части которой устанавливалась металлическая сетка на которую подавали напряжение 20 В. (S. Katsuta, 1974, в модификации Н.П. Резвякова с соавт., 1980).

Получение лимфы ГЛП у собак производили по методу, описанному М.М. Миннебаевым с соавт. (1975). Ранее проведенные эксперименты показали, что данный способ с успехом может быть использован применительно к спортивной медицине.

О скорости лимфотока судили по количеству лимфы, выделившейся из грудного лимфатического протока через канюлю за единицу времени и выражали в мл/кг/мин. Объемную скорость лимфотока (ОСЛ) исследовали до СН и на 15, 30, 60, 120 мин. СН, и 60 мин. восстановительного периода (ВП).

Прижизненное изучение микролимфогемоциркуляции. Состояние микролимфогемоциркуляции изучали в условиях витальной микроскопии в соответствии с предъявляемыми требованиями (В.В. Куприянов с соавт., 1975; А.М. Чернух с соавт., 1984; П.Н. Александров, В.К. Хугаева, 1989). В установке для изучения состояния микролимфогемоциркуляции были использованы микроскоп «МБИ-11», выпрямитель «ВСР-2», фотоумножитель «ФЭУ-35», фотометрические насадки «ФМЭЛ-1Ф», телемонитор.

Исследование цитологического состава лимфы. Подсчет общего числа лейкоцитов в 1 мкл лимфы при пятикратном разведении проводили в камере Горяева (В.Е. Предтеченский и др., 1950). Для подсчета отдельных клеточных элементов лимфу ГЛП центрифугировали (1000 об/мин, 3 мин.). Надосадочную жидкость удаляли. Осадок суспензировали с небольшим количеством лимфы и готовили тонкие мазки, которые фиксировали в течение 5-6 мин. в метиловом спирте, после чего окрашивали по методу Романовского-Гимзы. В окрашенных мазках под иммерсионной системой микроскопа подсчитывали 500 лимфоидных элементов, а затем высчитывали процентное содержание отдельных видов лейкоцитов.

Транспортная функция ЛС оценивалась по формуле: T = V K, где, Т - транспорт лейкоцитов лимфой ГЛП в мин. на кг массы животного в кровяное русло, V - скорость лимфотока в мл/кг/мин, К - концентрация лейкоцитов в лимфе ГЛП. лимфодинамика статическая физическая нагрузка

Полученный экспериментальный материал подвергнут статической обработке c помощью компьютерной программы «Microsoft Excel» версия 7,0. Достоверность различий определялась по параметрическому t - критерию Стьюдента при уровне значимости менее 0,05 (Р<0,05).

Результаты исследования и их обсуждение

Исследования показали, что ОСЛ до подвешивания груза составляет 0,1930,01 мл/мин/кг. Уже через 15 мин. СФН имеет место увеличение тока лимфы (рис. 1) и составляет 0,3040,01 мл/мин/кг (P<0,01). На 30 мин. СФН отмечается максимальное ускорение лимфотока на 228% (0,4400,1, P<0,001). В последующие сроки исследования (через 60, 90, 120 мин.) отмечается постепенное и значительное снижение лимфотока с отрицательными значениями по сравнению с нормой ( Р < 0, 001). На 60 мин. ВП ОСЛ имеет тенденцию к восстановлению, но остается на достоверно низких цифрах по сравнению с исходными данными.

Ускорение лимфотока в начальные сроки исследования, по-видимому, является следствием увеличения площади капиллярной фильтрации, фильтрационного давления и объема интерстициальной жидкости. В этих условиях ЛС, отводя избыток капиллярного фильтрата, непосредственно участвует в нормализации гидростатического давления в интерстициальном пространстве.

Рис. 1. Объемная скорость лимфотока (мл/мин/кг) при СФН.

Обозначения: по горизонтали - 1 - лимфоток в норме; 2 - лимфоток на 15 мин. СН; 3, 4, 5, 6 - лимфоток на 30, 60, 90, 120 мин. (соответственно); 7 - лимфоток на 60 мин восстановительного периода.

Повышение транспортной функции ЛС одновременно сопровождается стимуляцией и резорбционной функции. Увеличивается резорбция жидкости и плазменных белков из межклеточного пространства в корни ЛС. Перемещение жидкости в направлении кровь - интерстициальная жидкость - лимфа наступает вследствие изменений в гемодинамике и повышения транспортной способности лимфатического русла. Выводя из тканей избыток жидкости при перераспределении ее в пределах внеклеточного пространства, ЛС создает условия для нормального осуществления транскапиллярного обмена и умеряет действие быстрого увеличения объема интерстициальной жидкости на клетки, выступая в качестве своеобразного демпфера. ЛС в условиях СФН выступает в качестве одного из афферентных звеньев рефлекторной регуляции кровообращения. Гемодинамические сдвиги при раздражении рецепторов лимфатических сосудов приводят к изменению транскапиллярного обмена, а в результате - к изменениям объема плазмы и циркулирующей крови. К факторам, ответственным за изменения ОСЛ при СФН относятся: повышение сосудистой проницаемости, изменение тонуса вегетативной нервной системы, выделение катехоламинов, биологически активных веществ, глюкокортикоидов, гипоксия. Биологически активные вещества, повышая сосудистую проницаемость, способствуют активному поступлению жидкости из интерстициального пространства в лимфатические сосуды, повышению в них давления и, как следствие, усилению сократительной способности лимфатических микрососудов, что в конечном итоге, обеспечивает увеличение скорости тока лимфы.

До определенного момента физического утомления для ЛС характерна функциональная устойчивость, в основе которой лежит то, что в любой морфо-функциональной системе общая сумма воздействий, обеспечивающих возврат того или иного отклоненного физиологического показателя к норме, всегда сильнее общей суммы отклоняющих воздействий. На стадии крайнего физического утомления возможно появление условий для возникновения недостаточности процессов лимфоциркуляции, т.к. при нарушении функции нейроэндокринной системы изменяются процессы резорбции, тонус лимфатических сосудов и их сократительная функция, что, в конечном итоге, приводит к расстройству лимфоциркуляции (В.К Хугаева, 1996; Т.Р. Омаров, 2000; F.C. Courtice, 1986; C.L. Witte et all., 2000; J.R. Casley-Smith, 2000; M.J. Karkkainen et al., 2001).

В свете сказанного, возникает необходимость проведения дальнейших исследований по изысканию способов целенаправленной стимуляции процессов лимфообращения в условиях максимальных физических нагрузок.

Дальнейшие исследования показали, что при СФН происходят существенные изменения и в системе микролимфоциркуляции. Исследование после 15 мин. СН показало, что в этих условиях сохранялась обычная архитектоника микрососудов, контуры лимфатических микрососудов (ЛМ) оставались прямолинейными, отмечался ускоренный кровоток и лимфоток. Активировалась сократительная деятельность ЛМ и их клапанов, значительно снижалось число нефункционирующих ЛМ. Отчетливо выявлялись ЛМ с открытыми и закрытыми створками клапанов. Увеличение длительности СФН (30 мин.) приводило к более выраженным изменениям микролимфо-гемоциркуляторного региона. Наблюдалось значительное расширение ЛМ, содержащих большое количество клеточных элементов. Возрастала интенсивность скорости лимфотока, отмечалось толчкообразное и быстрое продвижение лимфы в центральном направлении с короткими паузами, отсутствие ретроградного и маятникообразного движения лимфы. Можно было отметить измененное соотношение внутреннего диаметра артериол и венул, так же как и всей микрососудистой сети. После 60 мин СФН выявлялись выраженные сосудистые и внутрисосудистые изменения в микроциркуляторном регионе. Контуры ЛМ становились неравномерными, отмечалось их асинхронные или аритмичные сокращения, встречались нефункционирующие капилляры. Лимфоток становился ослабленным, при наличии маятникообразного движения лимфы с эпизодическими ее продвижениями в центральном направлении. В лимфе появлялись эритроциты.

Состояние крайнего физического утомления сопровождалось резко выраженными нарушениями во всех звеньях микроциркуляторного русла. Ток крови в артериолах замедлялся и становился зернистым. В венулах наблюдалась агрегация эритроцитов. Сосудистая стенка посткапилляров, венул теряла прямолинейность и равномерность контуров. Имел место массивный диапедез форменных элементов крови в интерстициальное пространство и выраженные микрогеморрагии по ходу артериол и венул. ЛМ становились извилистыми, с «мешковидными» расширениями и полуоткрытыми клапанами. Сократительные движения стенок ЛМ отсутствовали (или крайне редки), наблюдалось маятникообразное движение лимфы без продвижения ее в центральном направлении. О проявлениях лимфостаза можно было судить по отсутствию движения клеточных элементов лимфы.

Наблюдающиеся в условиях проведенных экспериментов количественные и качественные изменения параметров микроциркуляции на стадии физиологического утомления можно объяснить проявлением защитно-приспособительных реакций, биологическое значение которых заключается в коррекции гомеостаза интерстициальных пространств. При этом мобильность ЛС обеспечивается благодаря функционированию различных уровней регуляции ЛМ.

В условиях крайнего физического утомления наблюдались выраженные лимфососудистые, внесосудистые и внутрисосудистые изменения в микроциркуляторном регионе, которые можно рассматривать как проявление процессов повреждения на микроуровне. Нейро-гуморальные изменения и развившаяся гипоксия в этих условиях, создают реальные предпосылки наступления микролимфоциркуляторной недостаточности. Следует отметить, что лимфоциркуляторная недостаточность, в условиях крайнего физического утомления, может рассматриваться как проявление острого перенапряжения лимфатической системы в целом.

На следующем этапе исследования представляло интерес изучение транспорта лимфой лейкоцитов в общий кровоток. Установлено, что уже через 15-30 мин. СФН наблюдается резкое снижение общего количества лейкоцитов в лимфе ГЛП (табл. 1).

Следует отметить, что на этих сроках исследования имеет место достоверное увеличение ОСЛ.

Таблица 1. Содержание общего количества лейкоцитов в 1 мкл. лимфы ГЛП в условиях СФН.

Увеличение продолжительности СФН сопровождалось резким уменьшением количества лейкоцитов в лимфе. Лишь через час ВП имеет место тенденция к увеличению количества лейкоцитов в лимфе ГЛП.

Для реальных представлений об изменении транспортной функции ЛС в отношении лимфоидных клеток, а также процессов их рециркуляции в условиях СФН произведен перерасчет количества лимфоцитов, поступающих в общий кровоток с учетом изменений ОСЛ. Расчеты показали, что получасовая СН приводила к значительному (в 2-3 раза) увеличению абсолютного количества клеточных элементов, поступающих с лимфой в общий кровоток (табл. 2). На последующих сроках исследования имело место неуклонное и значительное снижение их транспорта по сравнению с исходными данными. Лишь через час ВП отмечалась тенденция к повышению абсолютного количества транспортируемой лимфой лейкоцитов.

Цитологический состав лимфы ГЛП у интактных собак, в основном, представлен зрелыми формами клеток - малыми и средними лимфоцитами (более 70 %). Через 15-30 мин СФН отмечалось снижение процентного содержания малых и средних лимфоцитов в сочетании с увеличением содержания больших лимфоцитов, пролимфоцитов и бластных форм (диагр.1).

Таблица 2. Абсолютное количество транспортируемых лимфой лейкоцитов за мин/кг.

Указанная закономерность, в большей степени выраженности, отмечалась в условиях физического утомления (диагр.2). Кроме того, в лимфе появлялись эозинофилы, моноциты и большое количество эритроцитов. В ВП процентное содержание малых и средних лимфоцитов в лимфе составляет лишь 33,9 %, при норме - 70,7 % (диагр.3). При этом имело место значительное повышение малодифференцированных форм лимфоидных клеток (большие лимфоциты, пролимфоциты и бластные формы). Более того, обнаруживались плазмоциты, макрофаги и полиморфнонуклеарные лейкоциты, которые в исходном состоянии в центральной лимфе собак отсутствовали.

Таким образом, исследования показали, что развитие состояния статического физического напряжения и перенапряжения характеризуется выраженными количественными изменениями в клеточном составе лимфы ГЛП. На стадии статического напряжения имело место увеличение транспорта лимфоидных клеток, тогда как физическое перенапряжение сопровождалось прогрессирующим его снижением. В восстановительный период отмечается тенденция увеличения транспорта лейкоцитов, однако, количественные показатели остаются более чем в 2 раза ниже по сравнению с нормой.

Представленные данные об изменениях ОСЛ, морфофункционального состояния системы микролимфоциркуляции позволяют предположить, что резорбционная и транспортная функции ЛС в условиях СФН являются лимитирующими факторами статической работоспособности.

Для подтверждения данного тезиса были поставлены две серии экспериментов по определению статической выносливости в условиях блокады основных лимфатических коллекторов. В первой серии экспериментов животные (собака) были распределены на три группы. Контрольная группа (n=5), которым проводилось оперативное вмешательство по одномоментному выделению левого и правого грудного лимфатического коллекторов (в шейном отделе, без перевязки) с последующим послойным зашиванием. В послеоперационном периоде контрольные животные практически ничем не отличались от интактных. Вторая группа - собаки (n=5), у которых воспроизведена модель полной блокады (перевязка) левого ГЛП. Полная блокада левого ГЛП не приводила к существенным изменениям в состоянии экспериментальных животных. Они отличались от интактных лишь некоторым изменением стула в течение первых 3-5 дней после операции. Третья группа животных (n = 4), у которых воспроизведена модель полной блокады как левого, так и правого ГЛП. Одномоментная блокада левого и правого лимфатического коллекторов животными переносится значительно тяжелее.

Диаграмма 1. Клеточный состав (в %) лимфы ГЛП в норме и при СФН (30 мин.).

Диаграмма 2. Клеточный состав (в %) лимфы ГЛП в условиях физического утомления.

Диаграмма 3. Клеточный состав (в %) лимфы ГЛП в норме и на 60 мин. восстановительного периода.

С момента перевязки левого ГЛП статическая выносливость собак резко снижалась. Через неделю время удержания груза не превышала 30 мин. при величине СН 80% от МВГ. На 10-день статическая выносливость составляла 45 мин. (5-10 мин.). В последующем происходило медленное повышение статической физической работоспособности, однако и на 30-день статическая выносливость не превышала двух часов (в норме более 3-х часов). Следует отметить, что при уменьшении МВГ до 40% статическая выносливость составляла 75-90 мин. (± 15-20 мин.).

После полной блокады основных лимфатических коллекторов подопытные животные оказались неспособными выполнить требуемую нагрузку (80% МВГ). При величине СН 40% от МВГ через месяц время удержания груза составляла 50-60 мин (± 10-15 мин.).

Аналогичные результаты получены и во второй серии экспериментов на крысах. В обычных условиях максимальное время статической работоспособности составляет около четырех часов. Через 10-12 дней после моделирования полного блока в системе левого ГЛП максимальное время статической выносливости составляло 15-20 мин. (± 3-7 мин.). Лишь через месяц после блокады ГЛП происходило увеличение статической работоспособности до 30-45 мин (±5-7 мин.).

Результаты этих исследований находят объяснение в представлениях о роли ЛС как естественного источника восполнения объема циркулирующей плазмы, белков и электролитов, а также преимущественно лимфатическим путем транспорта ферментов, гормонов (Д.М. Зубаиров с соавт., 1997). Резкое снижение статической физической работоспособности в условиях блокады ГЛП обусловлено нарушением процессов межуточного обмена в результате увеличения количества богатой белками жидкости в межклеточных пространствах. Результатом такого рода дисфункции ЛС является снижение пластического обновления и энергетического обеспечения клеток, развитие в них дистрофических и атрофических процессов, что в конечном итоге сопровождается снижением адаптивных возможностей организма.

Постепенное повышение статической физической работоспособности в условиях наших экспериментов можно объяснить компенсаторной перестройкой архитектоники лимфатических капилляров и микрососудов. Кроме того, возможно образование лимфо-венозных анастомозов и функционирование новых путей непосредственного контакта лимфатических и кровеносных сосудов. При изучении микролимфоциркуляции нами также отмечен весьма тесный контакт кровеносных и лимфатических микрососудов. Причем, этот факт имеет место, как в нормальных условиях, так и после непродолжительных СФН.

Изучению морфологических эквивалентов функции ЛУ в процессе мышечной деятельности посвящено значительное число работ (Т.И. Вихрук, 1991, 1995, 2000; М.Р. Сапин, 1993, 1997; Г.Г. Аминова, 1994). При этом все исследования проводились при динамических нагрузках, тогда как влияние на морфологию ЛУ СН не нашло отражения в литературе. Учитывая тот факт, что в условиях ФН нужно знать и характер мышечной деятельности, патоморфологическое исследование ЛУ при СН представляется необходимым. Тем более, что изменения ЛУ могут иметь важное значение при их реакции в качестве органа иммуногенеза при многих патологических процессах.

При СФН длительностью 15-60 мин. структура ЛУ, в целом, сохранена. Наиболее выражена реакция кровеносного микроциркуляторного русла: площадь сосудов увеличена, наблюдается резкое полнокровие, а местами - периваскулярный отек. Имеются признаки фолликулярной гиперемии, но без проявления светлых (герминативных) центров. Иногда формируются фолликулы аттенуированного типа с ослабленной реактивностью. Это крупные, по сравнению с первичными фолликулами, образования с уменьшением общей клеточности и преобладанием пролимфоцитов с расщепленными и нерасщепленными ядрами и малых лимфоцитов. Крупные лимфоидные клетки, в том числе иммунобласты, почти не обнаруживались. Некоторые фолликулы содержали много макрофагов с фагоцитированными обломками ядер погибших клеток. Паракортикальная зона гиперплазирована за счет увеличения количества малых лимфоцитов. Находящиеся здесь посткапиллярные венулы расширены с признаками миграции через их эндотелий лимфоидных клеток. Встречаются отдельные иммунобласты и макрофаги. Структура и клеточный состав мякотных тяжей практически не менялись. Можно было отметить лишь уменьшение количества плазмоцитов. Определенным изменениям подвержены синусы ЛУ. Они резко расширены, что более заметно в мозговых и менее - в краевых и промежуточных синусах. Здесь преобладали ретикулярные клетки (фиксированные макрофаги, гистиоциты) с овальным светлым ядром и цитоплазмой звездчатой формы с взаимно переплетающимися отростками. Кроме того, в синусах обнаруживались средние и малые лимфоциты, а также свободные макрофаги моноцитарного происхождения с фагоцитированными включениями. Подобная картина определяется как «синусовый гистиоцитоз».

В условиях длительных СН (90-120 мин.), прежде всего, обращает на себя внимание изменение цитоархитектоники ЛУ. Границы коркового и мозгового вещества стерты, иногда не определялись даже первичные фолликулы. Зачастую резко уменьшена общая клеточность с явлениями «разряженности» и наличием «пустот», особенно в паракортикальной зоне. Имело место липоматозная трансформация ткани ЛУ. Иногда ЛУ значительно атрофирован и представлен небольшим участком лимфоидной ткани среди жировой клетчатки. Во всех наблюдениях прогрессировали микроциркуляторные расстройства. Наряду с полнокровием и периваскулярным отеком отмечался выход форменных элементов крови за пределы сосудистого русла. В то же время, часть кровеносных сосудов, напротив, опустошена. Фолликулярная реакция, как правило, не выражена, часто не обнаруживаются и первичные фолликулы. Корковое плато при этом представлено бесструктурным скоплением малых и средних лимфоцитов с наличием дегенерирующих клеточных форм. Если же фолликулы в ЛУ и обнаруживаются, то они меньшего размера с обеднением лимфоидными клетками и заполнены, в основном, дендритными ретикулоцитами с явлениями гиперплазии и распада. Данная картина определяется как «сетчатый метаморфоз» фолликула. Границы паракортикальной зоны практически не определяются. Здесь также имеет место значительная убыль лимфоцитов и запустение посткапиллярных венул. При этом можно обнаружить небольшое количество макрофагов с фагоцитированными включениями. Площадь мякотных тяжей уменьшена за счет увеличения объема синусов, но в отдельных случаях она вообще не поддается оценке из-за смазанной структуры ЛУ или, напротив, спадения синусов. Как правило, промежуточные и мозговые синусы остаются резко расширенными. Однако, в отличие от первой группы (умеренные СН), они обеднены клеточными элементами вплоть до полного опустошения. Часто наблюдается лимфостаз. Подобная структура соответствует, так называемому, «дегенеративному синусному гистиоцитозу».

Таким образом, при СФН в процесс вовлекаются структурные и клеточные элементы ЛУ, реализующие иммунный ответ во всех его звеньях - так называемой трехклеточной системе кооперации (Т-лимфоцит - В-лимфоцит - макрофаг) (Р.В. Петров, 1982). Кроме того, выражены и циркуляторные расстройства, определяющие, во многом, характер как иммунных, так и неиммунных реакций в ответ на различные патологические процессы (Д.Э. Цыплаков, Л.Е. Зиганшина, 1988). При этом обнаруженные изменения свидетельствуют о том, что СФН снижает возможности ЛУ как органа местной иммунной защиты. Более ослаблены при этом гуморальные иммунные реакции, что подтверждается наличием фолликулов аттенуированного типа, которые являются признаком стимулированной, но пониженной В-клеточной иммунной реакции (В.Л. Белянин, Д.Э. Цыплаков, 1999). Параллельно определяется напряженность Т-клеточного звена иммунитета в виде гиперплазии паракортикальной зоны с усиленной миграцией лимфоцитов через эндотелий посткапиллярных венул. В то же время, известно, что и клеточный и гуморальный иммунитет не могут быть активированы без посредничества моноцитарно/макрофагальной системы (L. Jager, 1990), т.к. макрофаги «представляют» антигенный материал в иммуногенной форме Т- и В-лимфоцитам. Морфологически этот процесс подтверждается наличием синусного гистиоцитоза.

При максимальных СФН на фоне углубления расстройств микроциркуляции наблюдаются явления так называемого «дегенеративного» синусного гистиоцитоза. Гистиоцитоз синусов является проявлением реакции макрофагальной системы, стимулирующей Т- и В-клеточный иммунный ответ. Инактивация этой системы блокирует развитие клеточных и гуморальных иммунных реакций (I. Carr, 1978). Морфологическим подтверждением тому можно считать отсутствие в ткани ЛУ даже первичных фолликулов на фоне стирания рисунка коркового плато, что является признаком инактивации гуморального звена местного иммунитета. Паракортикальная зона при этом гипоплазирована, а поскольку она является Т-зависимым регионом, то, следовательно, инактивировано и клеточное звено иммунного ответа. Все это, вместе с уменьшением общей клеточности ЛУ, липоматозной трансформацией и наличием дегенерирующих клеточных форм, свидетельствует о выраженных морфологических изменениях, затрудняющих адекватный иммунный ответ на различные неблагоприятные факторы.

ВЫВОДЫ

1. Статические физические нагрузки (СФН) сопровождаются значительными изменениями в процессах лимфообращения, микролимфоциркуляции и цитологическом составе центральной лимфы, а также нарушениями структуры лимфатических узлов.

2. При умеренных статических нагрузках адаптационная роль лимфатической системы проявляется увеличением скорости лимфотока из грудного лимфатического протока, крово-лимфотока в системе микроциркуляции, активацией сократительной функции лимфатических микрососудов и их клапанов.

3. Предельные СФН сопровождаются запредельным снижением объемной скорости лимфотока и структурной дезорганизацией системы микролимфоциркуляции (паралитическое расширение лимфатических микрососудов (ЛМ), выраженный лимфостаз с явлениями ретроградного движения лимфы, полуоткрытые и открытые клапаны ЛМ, агрегация эритроцитов в венулах, микрогеморрагии по ходу артериол и венул). Эти изменения следует рассматривать как состояние перенапряжения лимфатической системы.

4. Количественные и качественные изменения цитологического состава центральной лимфы при СФН характеризуются снижением общего количества лейкоцитов и процентного содержания зрелых форм - малых и средних лимфоцитов в сочетании с увеличением содержания больших лимфоцитов, пролимфоцитов и бластных форм, особенно, на стадии предельных нагрузок. Эти изменения отражают важную роль лимфатической системы в мобилизации, перераспределении и рециркуляции клеток в организме, которая выражается в поступлении значительного количества лимфоцитов в кровоток через грудной лимфатический проток.

5. Лимфоциркуляторная недостаточность в значительной степени лимитирует статическую физическую работоспособность организма. Блокада основных лимфатических коллекторов приводит к резкому снижению работоспособности с последующим длительным ее восстановлением.

6. Морфологические изменения лимфатических узлов при умеренной статической физической нагрузке свидетельствуют об ослаблении на данный момент их функции иммунной защиты, что, прежде всего касается гуморального ее звена. Эти процессы обратимы и носят временный характер.

7. Предельные статические физические нагрузки приводят к более выраженным изменениям структуры лимфатических узлов с ослаблением или инактивацией, как гуморальных, так и клеточных иммунных реакций. Указанные процессы могут явиться необратимыми.

Практические рекомендации

1. Занятия лечебной гимнастики с использованием физических упражнений в изометрическом режиме должны проводиться малой (20-30% максимального усилия) и умеренной (30-40% максимального усилия) интенсивности.

2. Спортивные тренировки статического характера следует проводить в умеренной и средней (50-75% максимального усилия) интенсивности.

3. При проведении физической реабилитации больных комплекс восстановительных мероприятий должен быть тщательно выверен с учетом возможного его негативного влияния на основные функции лимфатической системы.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Миннебаев М.М., Микусев Р.Ю. Лимфатическая система при физических нагрузках динамического и статического характера // Материалы международного симпозиума «Проблемы лимфологии и эндоэкологии». - Новосибирск, 1998. - С. 190-191.

2. Микусев Ю.Е., Микусев Р.Ю. Лимфологические механизмы физического утомления // Материалы XVIII съезда физиологического общества им. И.П. Павлова. - Казань, 2001. - С. 548-549.

3. Микусев Р.Ю., Казарокова Э.В. Влияние статических физических нагрузок на лимфообращение // Материалы научно-практ. конф., посвященной 40-летию образования ЦНИЛ «Современные методы исследования в медицине и фармации». - Казань, 2003. - С. 22-23.

4.Микусев Ю.Е., Микусев Р.Ю., Асянин С.А. Клинико-физиологические параллели лимфодинамической недостаточности // Материалы научно-практ. конф., посвященной 80-летию службы сан. просвещения РТ. - Казань, 2004. - С. 109-112.

5. Микусев Р. Ю. Участие лимфатической системы в обеспечении физической работоспособности // Материалы научно-практ. конф. молодых ученых. Тезисы докладов. - Казань, 2004. - С. 53-54.

6. Микусев Р. Ю., Миннебаев М.М., Аухадеев Э.И. Исследование функционального состояния лимфатической системы применительно к спортивной медицине // Журнал Российской ассоциации по спортивной медицине и реабилитации больных и инвалидов. - 2005. - № 4 (17). - С. 36-41.

7. Микусев Р. Ю. Лимфоциркуляция при статических физических нагрузках // Материлы XI Всероссийской научно-практ. конф. «Молодые ученые в медицине» - Казань, 2006. - С. 115-116.

8. Микусев Р. Ю. Реакция лимфатической системы на статические физические нагрузки // В сб.: «Актуальные проблемы патофизиологии». - Санкт-Петербург, 2006. - С. 62-64.

9. Микусев Р.Ю., Миннебаев М.М., Аухадеев Э.И. Микролимфоциркуляция при статических физических нагрузках // Ангиология и сосудистая хирургия. - 2006. № 1. - С. 47.

10. Микусев Р. Ю., Газизова А.Б. Роль и функция лимфатической системы при статических физических нагрузках // Материалы III Национальной научно-практ. конф. с международным участием «Теория и практика оздоровления населения России», Кисловодск, 16-20 мая 2006 г. - Москва, 2006. - С. 130-132.

11. Микусев Р. Ю. Зависимость статической физической работоспособности от состояния лимфообращения // Материалы научно-практ. конф. молодых ученых. Тезисы докладов. - Казань, 2006. - С. 234-235.

12. Асянин С. А., Микусев Р.Ю. Реакция лимфоидной ткани при максимальных статических физических нагрузках // Журнал Российской ассоциации по спортивной медицине и реабилитации больных и инвалидов. - 2006. - № 2 (19). - С. 5.

13. Микусев Р. Ю. Реакция лимфоидной ткани при умеренных статических физических нагрузках // Журнал Российской ассоциации по спортивной медицине и реабилитации больных и инвалидов. - 2006. - № 2 (19). - С. 35.

14. Микусев Р.Ю., Миннебаев М.М., Аухадеев Э.И. Влияние статических физических нагрузок на лимфатическую систему // Проблемы экспериментальной, клинической и профилактической лимфологии: Материалы I Сибирского съезда лимфологов с международным участием / под ред. Ю.И. Бородина. - Новосибирск: ООО «Редакционно-издательский центр, 2006. - С. 207-209.

15. Микусев Р. Ю. Влияние острого статического физического перенапряжения на лимфоидную систему // XII Всероссийская научно-практическая конференция «Молодые ученые в медицине». 25-26 апреля 2007 г. Тезисы докладов. Казань: Отечество, 2007. - С. 299.

Размещено на Allbest.ru