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

Наряду с этим имело место напряжение в работе регуляторных механизмов сердечно-сосудистой системы, степень выраженности которого возрастала по мере увеличения температуры и влажности воздуха от уровня комфортных. Это нашло отражение в динамике и величинах показателей кардиогемодинамики и церебрального кровообращения. Так, уже на 5-й мин работы мощностью 50 Вт при всех микроклиматических режимах повышалось АДс, уровень которого в момент прекращения работы мощностью 250 Вт достигал 178ч191 мм рт.ст. Уменьшение АДд начиналось в конце 1-го цикла работы (режим 3), 2-го цикла (режим 2) и 4-го цикла (режим 1). Перед наступлением отказа исходное АДд (78ч80 мм рт.ст.) снижалось до 50±2 (режим 1), 36±2 (режим 2) и 24±1 (режим 3) мм рт.ст. СГД характеризовалось двумя фазами изменения: «фаза подъема» (режимы 1 и 2) или «фаза сдерживания» (режим 3) в течении первых 3-х циклов работы и «фаза снижения» - последующие 2 цикла работы. Перед отказом уровень СГД не отличался от исходного (93±0,9 мм рт.ст., режим 1), становился ниже его на 8±1 мм рт.ст. (режим 2) и 16±0,9 мм рт.ст. (режим 3). Параллельно отмечалось непрерывное падение общего периферического сосудистого сопротивления (ОПСС), конечная величина которого возрастала с 310±35 (режим 1) до 461±40 (режим 2) и 610±50 (режим 3) дин · см-5/с.

Усиление сердечной деятельности с начала работы нарастающей мощности проявлялось тахикардией. При этом по мере увеличения мощности физической нагрузки происходил непрерывный рост ЧСС, достигающей к моменту отказа 173±2 уд/мин (режим 1), 179±2 (режим 2) и 184±2 уд/мин (режим 3).Закономерные изменения претерпевали СО и МОК. СО характеризовался стабилизацией на уровне исходного в течение 1-го цикла нагрузки (режим 1 и 2) или незначительным ростом (режим 3), после чего происходило его непрерывное уменьшение. Для МОК характерным оказался быстрый рост, сменяющийся в конце 4-го цикла нагрузки удерживанием на достигнутом уровне (режимы 1 и 2), или снижением после 3-го цикла нагрузки до конца работы (режим 3). При этом увеличение МОК обусловливалось как увеличением частоты сердечных сокращений, так и ростом СО, поэтому в первые 5 мин нагрузки мощностью 50 Вт возрастание МОК явилось результатом увеличения обоих параметров (режим 3) или только ЧСС (режимы 1 и 2), поскольку в этих случаях СО не изменялся. Дальнейшее возрастание МОК происходило за счет увеличения ЧСС на фоне непрерывного уменьшения СО. Снижение МОК к моменту прекращения работы в 250 Вт (режим 3), по сравнению с удержанием его на достигнутом уровне (режимы 1 и 2), можно объяснить наибольшим снижением СО на фоне одинакового прироста ЧСС.

Таким образом, выполнение мышечной работы нарастающей интенсивности до отказа вызывало наибольшее падение эффективности сердечной деятельности в жарком влажном микроклимате по сравнению с комфортным и теплым. Приведенные данные позволяют полагать, что динамика и абсолютные значения комплекса рассмотренных показателей кардиогемодинамики являются высоко информативными критериями для оценки степени напряжения в работе регуляторных механизмов при физической работе повышающейся мощности в комфортном, теплом и жарком влажном климате.

Дальнейшие исследования показали, что в разных условиях теплоотдачи, реоэнцефалографические (РЭГ) показатели, отражающие состояние церебрального кровотока до начала и в течение всего времени физической нагрузки претерпевали характерные изменения. Так, созданный в термокамере микроклимат оказывал влияние на исходный уровень (состояние покоя) мозгового кровотока. Это выражалось достоверным уменьшением тонуса артерий, артериол и вен, ростом кровенаполнения мозговых сосудов и увеличением оттока венозной крови из церебрального региона при повышении температуры и влажности, что можно расценить как проявление ауторегуляции мозгового кровотока в ответ на измененные условия теплоотдачи.

Физическая нагрузка с возрастающей мощностью в разных микроклиматических режимах вызывала одинаковые по характеру изменения РЭГ показателей несмотря на различия их исходных уровней. Однако в большей степени изменения отмечались в процессе работы в жарком влажном микроклимате, что проявлялось снижением реографического дикротического и диастолического индексов, а также вено-артериального отношения до минимальных значений к моменту отказа. Одновременно наблюдалось непрерывное увеличение максимальной скорости быстрого наполнения крупных артерий и средней скорости медленного наполнения средних артерий головного мозга, достигающих максимального уровня к периоду отказа. Параллельно отмечался быстрый рост ре-ографического систолического индекса и венозного оттока из региона при максимуме в конце цикла нагрузки мощностью 200 Вт, после чего начиналось его снижение. В целом, совокупность обнаруженных сдвигов свидетельствовала о развитии к концу заданной работы во влажной нагревающей среде резко выраженной гипотонии крупных, средних и мелких артерий, артериол и вен, а также об избыточном кровенаполнении мозговых сосудов и ухудшении венозного оттока крови из бассейна головного мозга. При такой же работе в комфортном или теплом микроклимате выявленные различия (по сравнению с жарким влажным микроклиматом) проявлялись стабилизацией показателей РЭГ на уровнях, достигнутых после 3-го цикла нагрузки. Таким образом, приведенные данные позволяют заключить, что по динамике и абсолютным значениям РЭГ показателей можно судить о сохранении ауторегуляции мозгового кровотока или приближающейся утраты этой ауторегуляции.

Как показали психофизиологические исследования, мышечная работа возрастающей мощности при режиме 1 к моменту отказа от ее выполнения не оказывала существенного влияния на состояние ЦНС, нервно-мышечного аппарата и субъективный статус обследуемых. Вместе с тем, при режиме 2 отмечалось снижение точной координации движений, ухудшение самочувствия и активности, а при режиме 3 происходили достоверные изменения всех анализируемых показателей, которые свидетельствовали о развитии возбуждения в ЦНС, снижении сенсомоторной координации и статической мышечной выносливости, а также ухудшении самочувствия, активности и настроения.

Таким образом, динамическая работа ступенчато повышающейся мощности в условиях комфортного, теплого и жаркого микроклимата сопровождалась стремительными и резкими сдвигами со стороны внешнего дыхания, энергопродукции, системной кардиогемодинамики и церебрального кровообращения на фоне слабо или умеренно выраженных изменений ЦНС, теплового и субъективного состояния и физической работоспособности человека.

Обоснование выбора информативных критериев оценки переносимости предельной физической нагрузки субмаксимальной мощности в разных условиях теплоотдачи

В процессе проведенных исследований установлено, что в комфортном (режим 1) и теплом (режим 2) микроклимате возможная продолжительность работы субмаксимальной мощности оказалась приблизительно одинаковой и составляла 603 мин. При этом, основной причиной преждевременного отказа от продолжения работы явилось появление мышечного дискомфорта в работающих мышцах нижних конечностях и желание в связи с этим прекратить исследование.

С другой стороны, выполнение одной и той же работы в разных микроклиматических условиях сопровождалось разнонаправленными по характеру динамики изменениями показателей теплового состояния обследуемых. Так, в первые 20 мин физической нагрузки при режиме 1 происходило повышение Тor на 0,5±0,07°С, СВТ кожи на 2,8±0,2°С, СТТ на 0,5±0,06°С и Q на 1,7 кДж/кг. В дальнейшем эти показатели практически не изменялись и удерживались до конца работы на уровнях, достигнутых в начальном ее периоде. Такая динамика анализируемых параметров свидетельствовала о том, что через 20 мин воздействия интенсивной физической нагрузки наступала термостабилизация организма при повышенном его теплосодержании, отличающемся от исходного не более чем на 2,0±0,3 кДж/мин. Отсюда следует, что при режиме 1 условия для теплоотдачи являются близкими к оптимальным, поскольку система терморегуляции обеспечивает поддержание температурного гомеостаза человека.

При режиме 2 на 10-й мин работы регистрировалось более выраженное увеличение СВТ кожи, которая в ходе дальнейшего выполнения работы медленно нарастала и к моменту отказа достигала 35,2±0,2°С. Температура тела (Тor) в первые 10 мин работы оставалась на уровне исходной (36,6±0,05°С), после чего происходило ее постепенное повышение до 37,0±0,06°С. Со стороны СТТ и Q также отмечался замедленный рост значений, конечные величины которых указывали на умеренный перегрев организма человека. В таких условиях гипертермии, обусловленной работой с большим расходом энергии и уменьшением испарительной теплоотдачи при повышенной влажности воздуха, ухудшалось состояние ЦНС, снижалась физическая работоспособность, а также отмечалось уменьшение статической выносливости мышц кисти и предплечья.

Дальнейшее повышение температуры и влажности воздуха (режим 3) приводило к резкому ограничению теплоотдачи. В результате предельная длительность работы сокращалась до 52±4 мин и ее выполнение сопровождалось непрерывным возрастанием величин показателей теплового состояния организма. При этом основной причиной развившейся гипертермии явилось резкое ограничение теплопотерь путем потоиспарения при высокой влажности воздуха и дополнительное образование метаболического тепла за счет возрастания интенсивности газоэнергообмена в последние 10 мин физической нагрузки. Следствием явилось статистически значимое снижение способности к точной координации движений и уменьшение статической выносливости мышц кисти и предплечья относительно исходных значений.

Таким образом, изменения показателей теплового состояния организма в ходе работы субмаксимальной мощности при различных параметрах микроклимата можно рассматривать как информативные критерии для оценки степени гипертермии, развившейся в этих условиях. В качестве таких критериев в табл. 7 приведены конечные величины показателей теплового состояния спортсменов, позволяющих диагностировать: отсутствие перегрева (режим 1), умеренный перегрев (режим 2), значительный перегрев (режим 3).

Согласно дальнейшим исследованиям переносимость действия интенсивной физической нагрузки и ее сочетания с затрудненной теплоотдачей оказалась тесно связанной с результативностью функционирования сердечно-сосу-дистой системы (рис. 4). Так, при всех микроклиматических режимах в течение первых 10 мин физической нагрузки происходило резкое увеличение исходной ЧСС, которая в дальнейшем либо оставалась на относительно стабильном уровне (режим 1), либо медленно нарастала (режимы 2 и 3). Систолический объем крови в начальном периоде нагрузки отчетливо уменьшался, а затем удерживался на одном уровне, составляя 7275 мл (режим 1) и 6568 мл (режим 2), или продолжал снижаться, приближаясь к 5458 мл (режим 3) в момент отказа от продолжения работы. Для динамики МОК характерным оказался первоначальный рост значений (до 10 мин) с последующей стабилизацией на разном уровне в зависимости от условий окружающего микроклимата.

Таблица 7. Величины показателей теплового состояния спортсменов к концу непрерывной работы субмаксимальной мощности при трех микроклиматических режимах (M±m)

Из полученных данных следует, что только в микроклимате с оптимальными условиями теплоотдачи, обеспечивающими поддержание температурного гомеостаза человека при мышечной работе субмаксимальной мощности возможна стабилизация основных параметров деятельности сердца. Такое постоянство свидетельствует о наступлении через 10 мин работы периода устойчивого состояния («Study State»), когда производительность сердца соответствует энергетическим потребностям организма при определенном виде физической нагрузки в конкретных микроклиматических условиях. В то же время по мере повышения температуры и влажности окружающей среды от уровня оптимальных возрастает напряжение сердечной деятельности и снижается ее эффективность, особенно при резко выраженном ограничении испарительной теплоотдачи. Это подтверждали характер динамики и показателей, отражающих системное артериальное давление и общее периферическое сосудистое сопротивление (рис. 5).

В динамике СГД наблюдались следующие фазы: «подъем» - первые 10 мин работы (режимы 1 и 2); «стабилизация» - последующие 50 мин (режим 1) или 40 мин (режим 2); «снижение» - последние 10 мин работы (режим 2). При режиме 3 СГД характеризовалось непрерывным снижением (рис. 6). Сходный характер приобретала динамика ОПСС (рис.6).

Рис. 4. Динамика ЧСС, СО крови и МОК при мышечной работе субмаксимальной мощности в трех микроклиматических режимах:

1 - комфортный микроклимат (Т=18±1°С, =68±1%, V=0,3±0,1м/с);

2 - теплый влажный микроклимат (Т=25±1°С, =75±1%, V=0,3±0,1м/с);

3 - жаркий влажный микроклимат (Т=31±1°С, =85±1%, V=0,3±0,1м/с).

Рис. 5. Динамика АДс АДд при мышечной работе субмаксимальной мощности в трех микроклиматических режимах.

Рис. 6. Динамика СГД и ОПСС при мышечной работе субмаксимальной мощности в трех микроклиматических режимах.

Таким образом, на основании анализа полученных результатов представляется возможным выделить 3 варианта динамики системного АД, интегративным показателем которого считается СГД: относительная стабилизация на повышенном уровне (оптимальный микроклимат); относительная стабилизация, сменяющаяся срывом (теплый микроклимат); непрерывное снижение (жаркий влажный микроклимат). При этом выделенные варианты динамики СГД могут быть обусловлены разнонаправленными сдвигами МОК (подъем и стабилизация на разных уровнях) и ОПСС (резкое падение и стабилизация на пониженном уровне или непрерывное снижение).

Наиболее интересным представляется третий вариант динамики, в котором уже в первые 10 мин интенсивной мышечной работы в условиях жаркой и влажной среды происходит терморегуляторное расширение кожных сосудов, приводящее к увеличению емкости сосудистого русла кожи. Возникающее при этом относительное уменьшение объема циркулирующей крови вызывает рост МОК за счет резкого увеличения ЧСС и снижения СО. В результате быстрого падения ОПСС уменьшается АДд, и повышается АДс. При дальнейшей работе с энерготратами порядка 46 кДж/мин повышение теплопродукции приводит к интенсификации потоотделения, в результате чего рабочая нагрузка на сердечно-сосудистую систему постоянно нарастает, а результативность функционирования непрерывно снижается. Об этом свидетельствовала и динамика СГД, которая характеризовалась неуклонным уменьшением значений на фоне продолжающегося роста ЧСС и снижения СО, ОПСС, АДд. При этом АДс удерживалось на повышенном, а МОК на относительно низком уровне. В совокупности, выявленные разнонаправленные сдвиги на сочетанное воздействие физической и термической нагрузок могут свидетельствовать о значительном снижении компенсаторных возможностей системы кровообращения. Именно этим объясняется сокращение предельной длительности непрерывной работы субмаксимальной мощности до 52±4 мин. Отсюда следует, что значения показателей кардиогемодинамики перед наступлением отказа от продолжения работы большой мощности можно рассматривать в качестве значимых оценочных критериев функционального перенапряжения организма человека во влажной нагревающей среде (табл. 8).

Таблица 8. Величины показателей функционального перенапряжения организма обследуемых при непрерывной работе субмаксимальной мощности в условиях жаркого влажного микроклимата (М±m)

Согласно проведенным реоэнцефалографическим исследованиям, оптимальные условия для поддержания баланса между притоком артериальной крови в головной мозг и оттоком венозной крови из региона обеспечивались в комфортном микроклимате. На это указывали начальные (до работы) меньшие значения МСБН, ССМН, РСИ, ВО и большие значения РДИ, В/А, ДИ (режим 1) относительно данных при режимах 2 и 3 (табл. 9).

Начало интенсивной мышечной работы (10 мин) в комфортном (режим 1) и теплом (режим 2) микроклимате сопровождалось резким увеличением МСБН кровью мозговых артерий крупного калибра, после чего значения этого показателя до 50 мин продолжали расти и далее незначительно уменьшались в последние 10 мин нагрузки. Одновременно с началом исходные значения РДИ, ДИ и В/А быстро снижались, а затем сохранялись на пониженном уровне до конца нагрузки. Для РСИ были характерны две фразы: «фаза подъема» - в течение 40 мин работы и «фаза стабилизации» - оставшиеся 20 мин. Резкий подъем ВО крови из региона отмечался на 10-й мин, который в дальнейшем сменялся медленным нарастанием до момента прекращения работы.

Описанная динамика РЭГ показателей указала на то, что при выполнении работы субмаксимальной мощности в микроклиматических условиях, исключающих возможность перегрева человека (режим 1) или вызывающих его умеренный перегрев (режим 2), развивается процесс относительной стабилизации суммарного пульсового кровенаполнения головного мозга. При этом происходило увеличение скорости кровенаполнения крупных и средних мозговых артерий, а также падение тонуса мелких, артерий и артериол. В результате постепенное повышение систолического притока крови в головной мозг сменялось его стабилизацией на новом уровне за счет резкого подъема венозного оттока в начале работы и его дальнейшим замедленным нарастанием.

Таблица 9. Величины реоэнцефалографических показателей у спортсменов до и в конце непрерывной работы субмаксимальной мощности при трех микроклиматических режимах (М±m)

Примечания: А-до работы. Б - в конце работы.

* - достоверные различия по сравнению с режимом 1;

** - достоверные различия по сравнению с режимом 2.

Другой характер динамики РЭГ показателей наблюдался в жарком влажном микроклимате (режим 3), когда отмечалось быстрое увеличение МСБН кровью крупных мозговых артерий, достигающее максимума к моменту отказа от продолжения работы, а ССМН кровью средних мозговых артерий оставалась практически на исходном уровне. При этом в первые 20 мин нагрузки происходило резкое уменьшение исходных значений ДИ, РДИ и ВА с последующим их сохранением на низком уровне до конца работы. Одновременно отмечался непрерывный рост РСИ и стремительный подъем ВО крови из церебрального бассейна с последующей его стабилизацией. При этом на отсутствие стабилизации суммарного пульсового кровенаполнения на новом уровне при выполнении очень тяжелой работы во влажном жарком микроклимате, вызывающем значительный перегрев человека, указывал тот факт, что непрерывный приток артериальной крови (увеличение РСИ) в мозг происходило при сохранении на относительно постоянном уровне венозного оттока крови из региона (стабилизация ВО), в результате чего создавались условия для венозного застоя крови в церебральном бассейне.

Коррекция функционального состояния человека в условиях перегревания посредством однократного приема фармакологических препаратов с протекторным действием

Как показали полученные результаты, выполнение работы субмаксимальной мощности (75% от МПК) в условиях жаркого влажного микроклимата сопровождалось непрерывным ростом показателей теплового состояния, величины которых в конце экспериментов (60-я мин) указывали на значительное перегревание у лиц контрольной группы (прием плацебо). При этом разовый прием бемитила (0,5 г), пирацетама (0,4 г), фенибута (0,25) и обзидана (0,08 г) приводил к ослаблению терморегуляционного напряжения и замедлению скорости теплонакоплений в организме обследуемых.

При изучении газоэнергообмена выявлено, что под влиянием препаратов выполнение одной и той же по мощности и длительности работы производилось с меньшими затратами энергии, чем в контроле (табл. 10). Об этом свидетельствовали достоверное уменьшение величин V?E, V?О2 и ЭТ как при выполнении непрерывной работы, так и энергетическая ее «стоимость», которая в контроле оказалась существенно выше, чем после приема препаратов.

Таблица 10. Энергетическая «стоимость» работы субмаксимальной мощности (75 % от МПК) в жарком влажном микроклимате после однократного приема фармакологических препаратов (Mm)

* - Достоверные различия (р<0,01) по сравнению с плацебо.

Со стороны сердечно-сосудистой системы пракически у всех обследуемых после приема плацебо, пирацетама, бемитила и фенибута регистрировалось непрерывное увеличение ЧСС (табл. 11). При этом различия заключались в том, что при приеме препаратов, начиная с 30-й мин эрготермической нагрузки, абсолютные значения ЧСС оказались ниже, чем у лиц контрольной группы. С этого времени бемитил и пирацетам вызывали уменьшение ЧСС на 8-10 уд/мин (р0,05), а фенибут - на 13-16 уд/мин (р0,01). При приеме обзидана ЧСС после первоначального увеличения (15-я мин) далее удерживалась на относительно постоянном уровне.

По показателям артериального давления после приема всех препаратов повышение АДс происходило до 30-й мин, после чего оно оставалось на одном уровне (бемитил, фенибут) или продолжало медленно нарастать (пирацетам, плацебо). Обзидан обеспечивал его поддержание АДс на относительно стабильном уровне. Прием препаратов сопровождался непрерывным падением АДд, уровень которого к концу работы оказался ниже исходного в 2 раза (плацебо, пирацетам , бемитил), в 1,7 раза (фенибут) и в 1,2 раза (обзидан). СГД характеризовалось постепенным уменьшением на 911 мм рт.ст. после приема плацебо, пирацетама, бемитила и фенибута, а обзидан удерживал СГД на относительно постоянном уровне на протяжении всего времени работы.

Таблица 11. Динамика показателей сердечно-сосудистой системы при работе мощностью 75 % от МПК в жарком влажном микроклимате после однократного приема фармакологических препаратов (Mm)

* - достоверные различия по сравнению с плацебо;

(*- дост. различ. по сравнению с пирацетамом, бемитилом и фенибутом

К моменту прекращения эргометрического воздействия наблюдалось дос-товерное увеличение скорости простой зрительно-моторной реакции на 182,6 мс (плацебо), на 111,4 мс (пирацетам) и на 91,9 мс (обзидан, фенибут). Однако время ответной реакции после приема препаратов на 7-9 мс оказалось больше по сравнению с контролем. В конце работы величина КЧССМ также достоверно возрастала на 2,80,4Гц (относительно плацебо) или оставалась на уровне исходной (прием препаратов).

При оценке физической работоспособности и субъективного статуса у лиц контрольной группы установлено снижение на 35 % точной координации движений и на 40 % - статической мышечной выносливости, а также ухудшение показателей «самочувствие», «активность» настроение соответственно на 21 %, 15 % и 9 % (р0,01).

Таким образом, в результате применения исследуемых препаратов улучшалось функциональное состояние ЦНС, физическая работоспособность и субъективный статус обследуемых, т.е. фармакологические препараты при пероральном введении в организм за 30 мин до начала физической работы субмаксимальной мощности оказывали при последующем ее выполнении в условиях резко затрудненной теплоотдачи отчетливо выраженное коррегирующее действие на степень функциональных сдвигов, работоспособность и субъективный статус спортсменов.

Обоснование выбора комбинации препаратов и оценка ее эффективности при гипертермии

Согласно полученным результатам, по выраженности терморегуляторного эффекта, объективными критериями которого являются снижение уровня энерготрат, прироста внутренней и поверхностной температуры тела, уменьшение теплонакопления и потоотделения, фармакологические препараты можно поставить в следующей последовательности: «пирацетам-бемитил-обзидан-фенибут». Вместе с тем обзидан (в отличие от фенибута) при воздействии эрготермической нагрузки обеспечивал стабилизацию кардиогемодинамических показателей на уровнях, соответствующих энергетическим потребностям организма. При этом, выявленные особенности действия фенибута и обзидана послужили основанием для проверки физиологической эффективности сочетанного их приема.

Исследования с одновременным применением фенибута (0,25 г) и обзидана (0,08 г) показали, что комбинация выбранных препаратов приводила к усилению термопротекторной эффективности. Об этом свидетельствовали динамика и величины показателей теплового состояния обследуемых при непрерывном выполнении ими работы одной и той же мощности (75% от МПК) и длительности в одинаковых условиях нагревающего микроклимата (табл. 12).

Таблица 12. Тепловое состояние спортсменов при работе мощностью 75 % от МПК в жарком влажном микроклимате (Т=31±1°С, =81±1%, V=0,3±0,l м/с) после приема комбинации фенибута с обзиданом (М±m)

При этом наблюдаемое улучшение теплового состояния обследуемых после приема фенибута с обзиданом можно объяснить более выраженным (по сравнению с раздельным) снижением уровня газоэнергообмена (табл. 13). Так, во всех случаях показатели газоэнергообмена значительно увеличивались в первые 20 мин работы, далее они продолжали возрастать до 40-й мин и затем оставались почти на одном уровне до момента прекращения работы. Однако в ходе ее выполнения результаты после применения комбинации фенибута с обзиданом оказались достоверно лучше, чем у лиц, принимавших отдельно фенибут или обзидан. В целом энергетическая стоимость выполненной работы была достоверно ниже, чем после приема плацебо.

Таблица 13. Показатели газоэнергообмена у спортсменов при работе мощностью 75 % от МПК в жарком влажном микроклимате после приема препаратов (М±m)

* -достоверные различия по сравнению с обзиданом;

*(*-достоверные различия по сравнению с обзиданом и фенибутом.

В наблюдениях с применением обзидана или его комбинации с фенибутом по значениям основных кардиогемодинамических показателей статистически значимых различий обнаружено не было. Однако по данным психофизиологических показателей выявлено, что комбинация препаратов, судя по сохранению скорости простой сенсомоторной реакции на уровне исходной, обеспечивала сохранение баланса процессов возбуждения и торможения в ЦНС. При этом также установлено отчетливое повышение (в среднем на 16 %) точной координации движений и поддержание статической мышечной выносливости на исходном (дорабочем) уровне.

Таким образом, потенцирование термопротекторного действия фенибута (0,25 г) и обзидана (0,08 г) посредством из комбинации было обусловлено существенным уменьшением теплопродукции организма, косвенным подтверждением чему явилось достоверное снижение энерготрат (по сравнению с контролем). Кроме того, комбинация препаратов в рассматриваемых условиях эрготермического воздействия обеспечивала нейро- и актопротекторный эффекты, что указало на необходимость проверки физиологической эффективности комбинации препаратов при курсовом приеме.

Протекторная эффективность курсового применения фенибута и обзидана при эрготермической нагрузке

Сравнительные исследования показали, что комбинированное применение фенибута и обзидана на протяжении 5 дней при выполнении 60-минутной непрерывной работы большой мощности в условиях нагревающего микроклимата вызывало снижение расхода энергии у лиц экспериментальной группы по сравнению с контрольной. При этом в 1-й день эрготермического воздействия достоверное уменьшение энерготрат составило 21,4 %, во 2-й - 18,6 %, в 3-й и 4-й дни - 18 % и в 5-й - 19,3 % относительно уровня этого показателя в те же дни у лиц группы «плацебо».

Наблюдаемое снижение энергетической «стоимости» заданной работы в нагревающей влажной среде может свидетельствовать об экономном расходовании энергии у обследуемых, принимавших смесь фенибута и обзидана в течение 5-дневного курса. Это достигалось за счет одновременного уменьшения объема легочной вентиляции и потребления кислорода тканями организма. Действительно, в обеих сериях наблюдений изменения V?E и V?O2 происходили параллельно изменениям ЭТ. Однако различия проявлялись в том, что при курсовом приеме комбинации препаратов значения этих показателей оказались достоверно меньше на 12,9±3,6 и 0,37±0,1 л/мин (1-й день), на 10,2±3,4 и 0,34±0,09 л/мин (2-й день), на 11,2±3,5 и 0,32±0,08 л/мин (3-й и 4-й дни), 13,2±3,4 и 0,38±0,1 л/мин (5-й день) относительно их величин этих в те же дни приема плацебо.

Отчетливое снижение расхода энергии на обеспечение тяжелой физической работы в нагревающих условиях среды нашло отражение в оптимизации теплового состояния у лиц экспериментальной группы, у которых в первые три дня эрготермического воздействия прирост Тor к концу работы оказался одинаковым и составил в среднем 0,4 С, а в последующие 2 дня - 0,3 С по отношению к исходной величине (36,6±0,05 С). У лиц контрольной группы прирост Тor к моменту прекращения работы достигал 0,9±0,06 С (1-й день), 0,8±0,03 С (2-й и 3-й дни), 0,7±0,03 С (4-й и 5-й дни), при абсолютных значениях соответственно 37,6±0,08 С, 37,5±0,08 С и 37,4±0,05С.

Рассматривая такой важных показатель теплового состояния, как теплонакопление (Q), следует отметить, что у лиц контрольной группы максимальная величина (7,2±0,3 кДж/кг) обнаруживалась в 1-й день на 60-й мин работы. В последующие дни отмечалось постепенное его уменьшение до 6,2±0,2 кДж/кг (5-й день). У лиц экспериментальной группы также регистрировалось постепенное снижение Q с 4,6±0,2 кДж/кг (1-й день) до 4,1±0,2 кДж/кг (5-й день).

О снижении теплового напряжения организма под влиянием комбинированного применения препаратов можно было судить и по уменьшению интенсивности потоотделения. Так, если в контроле влагопотери за все дни работы в жаркой влажной среде составляли в среднем 1230 г/ч (1-й день), 930 г/ч (2-й день) 1030 и 1050 г/ч (3-й и 4-й дни) и 1000 г/ч (5-й день), то после приема комбинации препаратов они достоверно снижались до 660 г/ч (1-й и 2-й дни), 560 г/ч (3-й день), 600 г/ч (4-й день) и 550 г/ч (5-й день).

Одновременно регистрировались разнонаправленные сдвиги в характере динамики и в уровнях показателей сердечно-сосудистой системы. Так, в ходе ежедневных экспериментов с приемом плацебо усиление сердечной деятельности у обследуемых отмечалось с самого начала мышечной работы и проявлялось в непрерывном увеличении ЧСС, максимальная величина которой к концу работы оставалась во все дни практически одинаковой (табл. 14). Несколько иная динамика и абсолютные значения ЧСС обнаруживались у обследуемых при ежедневном приеме комбинации фенибута и обзидана. В этих случаях ЧСС в первые 10-15 мин увеличивалась до 125-132 уд/мин, после чего оставалась на достигнутом уровне до конца работы.

Таблица 14. Показатели кардиогемодинамики к концу работы субмаксимальной мощности в жарком влажном микроклимате при курсовом приеме плацебо и комбинации фенибута с обзиданом (Мm)

*-Достоверные различия по сравнению с плацебо.

Изменения системной гемодинамики у лиц группы «плацебо» были практически одинаковыми за все дни эрготермического воздействия. Они выражались в непрерывном росте АДс с максимальным подъемом (174178 мм рт.ст) в конце работы, падением к этому времени АДд до 3538 мм рт.ст. и замедленным уменьшением СГД (снижение к исходному в среднем 10 мм рт.ст.). У лиц экспериментальной группы за все дни эрготермического воздействия АДс к 15 мин от начала работы увеличилось на 19-23 мм рт.ст., АДд уменьшилось на 19-20 мм рт.ст., после чего они сохранялись на одном уровне до момента прекращения работы. СГД характеризовалось снижением на 4-5 мм рт.ст. после 15 мин работы и последующей стабилизацией до конца работы.

При сравнительном изучении психофизиологических показателей выявлялись достоверные различия в скорости простой сенсомоторной реакции, величины критической частоты слияния световых мельканий, способности к точной координации движений и статической выносливости мышц кисти и предплечья (табл. 15).

Таблица 15. Психофизиологические показатели при работе субмаксимальной мощности в жарком влажном микроклимате при курсовом приеме «плацебо» и комбинации фенибута с обзиданом (Мm)

В скобках - прирост (+) или снижение (-) к исходным величинам;

*-достоверные различия по сравнению с исходными данными.

Если судить по статистически значимому замедлению скорости ответной реакции на световой стимул, то у лиц контрольной группы каждый день в конце работы нарушалось соотношение основных нервных процессов в сторону торможения. При этом сохранение в эти же дни недели скорости ответной реакции на уровне исходной после приема комбинации препаратов указывало на баланс процессов возбуждения и торможения в нервной системе.

При сравнительной оценке КЧССМ установлено, что в конце ежедневной работы величина показателя либо отчетливо возрастала (плацебо, р0,05), либо не изменялась (прием препаратов). При этом ежедневный прием комбинации фенибута и обзидана (в отличие от плацебо) при интенсивной мышечной работе в условиях затрудненной теплоотдачи предотвращал развитие торможения в корковом отделе зрительного анализатора.

При оценке физической работоспособности выявлено, что у обследуемых групп «плацебо» во все дни достоверно снижались точная координация движений и статическая выносливость мышц кисти и предплечья. Об этом свидетельствовали ежедневное возрастание коэффициента тремора в пределах 1,21,6 усл.ед. и укорочение времени удержания заданного статического усилия на 79 с. В результате приема комбинации препаратов точная координация движений и статическая выносливость мышц кисти и предплечья оставались на исходном уровне.

Таким образом, комбинированное применение (в течение 5 дней) фенибута и обзидана является высокоэффективным средством оптимизации функционального состояния организма спортсменов и сохранения на высоком уровне работоспособности спортсменов при выполнении ими мышечной работы субмаксимальной мощности в нагревающей среде с высокой влажностью.

ВЫВОДЫ

1. Пребывание обнаженного человека в нагревающей среде с температурой и влажностью воздуха 704С и 102%, 904С и 62%, 1104С и 41% приводит к развитию крайних уровней гипертермии с величиной теплонакопления порядка 100,3 кДж/кг и временем ее достижения соответственно 301, 210,6 и 141 мин. При этом основными критериями диагностики предельно переносимого перегревания являются направленность изменений и абсолютные значения показателей кардиогемодинамики и теплового состояния.

2. Постгипертермическое восстановление при использовании охлаждающей гидропроцедуры (1,5-минутный дождевой душ) протекает в более ускоренном темпе после теплового воздействия сухого воздуха с Т=904С (по сравнению с Т=704 и 1104С) и сопровождается увеличением скорости восстановления (до исходного уровня) внутренней температуры тела сердечной деятельности и уменьшением времени выполнения сенсомоторного слежения.

3. Одинаковая по характеру (непрерывная и циклическая), тяжести (высокой степени) и предельной продолжительности (602 мин) физическая работа при ее выполнении в комфортных условиях микроклимата в утреннее, дневное или вечернее время суток вызывает наибольшее функциональное напряжение и снижение работоспособности человека вечером (после 18 ч), основной причиной чего является возрастание в это время суток энергопродукции, направленной на обеспечение напряженной двигательной деятельности.

4. Контрастные процедуры сауны (жаровоздушная и охлаждающая водная), принимаемые утром или днем после окончания 60-минутной работы большой мощности, стимулируют (по сравнением с контролем - без сауны) «срочные» восстановительные реакции, проявляющиеся на 30-й мин реституции ускоренной нормализацией деятельности сердца и стабилизацией системной гемодинамики на новом, более низком уровне, а также полным восстановлением нарушенной точной координации движений. При этом вечерние контрастные процедуры ускоряют постнагрузочную нормализацию показателей внешнего дыхания, энергообмена и способности к точной координации движений.

5. «Отсроченные» восстановительные реакции регистрируются при дневном (через 17 ч) и вечернем (через 13 ч) посещении сауны. Позитивные эффекты дневных контрастных процедур проявляются пониженным уровнем показателей внешнего дыхания и энергообмена, повышением статической мышечной выносливости. Позитивные эффекты вечерних процедур характеризуются пониженным уровнем газообмена, нормализацией баланса возбуждения и торможения в ЦНС (по данным простой сенсомоторной реакции и критической частоты слияния световых мельканий), повышением исходного уровня физической работоспособности (по данным «динамографии» и способности к точной координации движений).

6. В окружающей среде с температурой, влажностью и подвижностью воздуха 181С, 681% и 0,30,1 м/с (комфортный климат), 251С, 751% и 0,30,1 м/с (теплый микроклимат), 311С, 851% и v= 0,30,1 м/с (жаркий влажный микроклимат) выполнение динамической работы возрастающей мощности (с 50 до 250 Вт) до отказа сопровождается стремительными и резкими сдвигами показателей внешнего дыхания и энергообмена, кардиогемодинамики и церебрального кровообращения на фоне слабо или умеренно выраженных изменений показателей теплового состояния, нервной системы, физической работоспособности и субъективного статуса человека.

7. Наиболее информативными критериями оценки степени функционального напряжения человека в разных условиях микроклимата являются динамика и достигнутые к моменту отказа (28,00,6мин) уровни 4-х комплексов показателей, отражающих внешнее дыхание и энергообмен, деятельность сердца, центральную гемодинамику и церебральное кровообращение.

8. Непрерывная работа субмаксимальной мощности длительностью 603 мин в условиях, не вызывающих затруднений теплоотдачи (комфортный микроклимат), сопровождается термостабилизацией организма при повышенном его теплосодержании, стабилизацией показателей внешнего дыхания, энергообмена и кардиогемодинамики на уровнях, достигнутых в начальном периоде физической нагрузки (10-20 мин), а также появлением признаков общего и местного утомления.

9. Та же по характеру, мощности и длительности физическая нагрузка в условиях выраженного затруднения теплоотдачи (теплый микроклимат) вызывает замедленный рост показателей теплового состояния организма и его умеренный перегрев, при котором увеличивается напряжение сердечно-сосудистой системы, нарушается состояние ЦНС, снижается работоспособность и ухудшается самочувствие.

10. При резко выраженном ограничении теплоотдачи (жаркий влажный климат) происходит ускоренный рост показателей теплового состояния и развивается значительный перегрев, нарушается состояние ЦНС, падает работоспособность и сокращается продолжительность работы (до 504 мин). В этих случаях динамика артериального давления и определяющих его показателей, а также их абсолютные величины, совпадающие по времени с отказом от продолжения работы, являются диагностическими критериями срыва компенсаторных возможностей сердечно-сосудистой системы.

11. При непрерывной физической работе большой мощности, выполняемой на фоне термостабильного состояния организма, постепенное возрастание артериального притока крови в головной мозг сменяется стабилизацией на новом уровне за счет увеличения венозного оттока крови в начальном периоде и дальнейшего замедленного нарастания к концу работы. В условиях резкого перегревания происходит непрерывный приток артериальной крови в головной мозг при сохранении на относительно постоянном уровне венозного оттока крови из региона, что ведет к венозному застою крови в церебральном бассейне.

12. Однократный прием внутрь за 30 мин до начала эрготермической нагрузки актопротектора - бемитила (0,5 г), ноотропов - пирацетама (0,4 г) и фенибута (0,25 г), -адреноблокатора - обзидана (0,08 г) замедляет развитие гипертермии (предельного теплового состояния) при непрерывной 60-минутной физической нагрузке субмаксимальной мощности в нагревающей среде Т=311 С, =812 % и v=0,30,1 м/с.

13. По степени выраженности термопротекторного действия, проявляющегося достоверным снижением (по сравнению с приемом плацебо) значений показателей внешнего дыхания и энергообмена, замедлением скорости нарастания средней температуры тела и теплонакопления исследованные фармакологические препараты могут быть распределены в следующей последовательности: «пирацетам - бемитил - обзидан - фенибут».

14. Наибольший и продолжительный эффект оптимизации функционального состояния человека достигается при однократном и курсовом (в течение 5 дней) приеме фенибута (0,25 г) с обзиданом (0,08 г). Усиление термопротекторного действия при этом является результатом совместного сдерживающего влияния препаратов на интенсивность расхода энергии, что выражается достоверным снижением (по сравнению с плацебо) энерготрат (теплопродукции).

15. В условиях развивающейся гипертермии, сопровождающейся непрерывным ростом функционального напряжения сердечно-сосудистой системы, прием обзидана или его комбинации с фенибутом обеспечивают ярко выраженное протекторное действие. Это проявляется стабилизацией показателей кардиогемодинамики на уровнях, соответствующих оптимальной мышечной деятельности при затрудненной теплоотдаче.

16.Результатом применения обзидана и фенибута при выполнении очень тяжелой работы в жарком влажном микроклимате оказывает актопротекторный эффект, выражающейся достоверным повышением в конце работы точной сенсомоторной координации, сохранением функциональной подвижности зрительного анализатора и статической мышечной выносливости на дорабочем уровне.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При поведении учебно-тренировочных занятий утром, днем или вечером важно учитывать, что выполнение одинаковой по характеру, мощности и длительности мышечной работы в вечернее время суток (после 18 часов) сопровождается возрастанием функционального напряжения и развитием наибольшего утомления спортсменов.

2. Для постнагрузочного восстановления по завершению тренировок или соревнований в разное дневное время суток рекомендуется режим посещения сауны, включающий следующие элементы:

- отдых (не менее 15 мин) по окончании действия физической нагрузки;

- однократное пребывание в жарком микроклимате (Т=902С, =71%), при этом продолжительность термоэкспозиции устанавливается по самооценке спортсменом субъективного состояния (теплоощущение «очень жарко», обильное потоотделение, появление желания прекратить пребывание на жаре);

- дождевой душ с температурой воды, определяемой самим спортсменом (не более 30С, в течение не менее 2 мин);

- отдых должен продолжаться не менее 30 мин при температуре воздуха 241С и его влажности не более 70 %.

3. Режим посещения сауны рекомендуется в качестве обязательного средства восстановления у спортсменов после тренировочных занятий или соревнований в вечернее время суток (после 19 ч).

4. При организации и проведении учебно-тренировочных занятий в летних видах спорта средством профилактики неблагоприятных сдвигов в организме спортсменов должен являться ежедневный медицинский контроль с применением информативных физиологических критериев.

5. В периоды тренировок в нагревающих условиях окружающей среды для оперативного контроля за текущим функциональным состоянием организма спортсменов рекомендуются следующие диагностические комплексы:

- при физических нагрузках с максимальной аэробной мощностью до «отказа» необходимо ориентироваться на величины показателей кардиогемодинамики (ЧСС=182186 уд/мин; АДс=180182 мм рт.ст., АДд=2325 мм рт.ст., СГД=7577 мм рт.ст.);

- при длительных физических нагрузках субмаксимальной аэробной мощности в качестве критериев регламентации продолжительности тренировок рекомендуются величины показателей теплового состояния (Тor=37,437,6 С) и кардиогемодинамики (ЧСС=168172 уд/мин, АДс=151155 мм рт.ст., АДд=2026 мм рт.ст, СГД=6466 мм рт.ст.).

6. Для оптимизации функционального состояния и поддержания высокого уровня работоспособности спортсменов в течение длительного эрготермического воздействия рекомендуется использование фармакологических средств в виде комбинации фенибута с обзиданом по схеме: 5 дневные курсы приема внутрь с 2-х дневными перерывами (для исключения кумуляции обзидана) в дозах 0,25 г (фенибут) и 0,08 г (обзидан) один раз в сутки за 30-40 мин до начала тренировок.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Монографии

1. Бакулин В.С. Физиологические аспекты действия и применения сауны при занятиях спортом [текст] / B.C. Бакулин - Волгоград: изд. ВГПУ «Перемена, 2007. - 130 с.

Статьи, опубликованные в журналах, рецензируемых ВАК

1.Бакулин B.C. Критерии регламентации величины тепловой нагрузки при использовании сауны /B.C. Бакулин, В.И. Макаров //Физиология человека.- 1999. Т. 25 - №6.- С. 118-122.

2. Regulatory Criteria Thermal Loads in the Use of Sauna/ V.S.Bakulin and V.I. Makarov. Human Physiology, Vol. 25. № 6. 1999, pp. 733-737.

3. Бакулин B.C. Физиологические критерии регламентации продолжительной физической работы субмаксимальной мощности в условиях ограничения теплоотдачи / B.C. Бакулин, В.И. Макаров, С.Д. Брежнев // Физиология человека. - 2002. Т. 28.- № 3. - С. 113-118.

4. Physiological Criteria of Regulating the Duration of Physical Work with sub maximal Power under Conditions of Limited Heat Dissipation/ V.S.Bakulin, V.I.Makarov, S.D. Brezhnev. Human Physiology, Vol. 28. № 3. 2002. pp. 333-337.

5. Бакулин B.C. Физиологические критерии регламентации уровня гипертермического воздействия сауны /B.C. Бакулин, В.И. Макаров, М.М. Богомолова, Н.Г. Панина // Вестник Волгоградского медицинского университета. - 2007. - №3 (23). С. 6-9.

6. Бакулин B.C. Критерии оценки функционального перенапряжения человека при сочетанном действии физической и тепловой нагрузок / B.C. Бакулин, В.И. Макаров, Н.Г. Панина // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. - 2008. - №4 (28). - С. 10-13.

7. Бакулин B.C. Влияние напряженной двигательной деятельности в утреннее, дневное, вечернее время суток на функциональное состояние спортсменов / B.C. Бакулин, В.И. Макаров, М.М. Богомолова // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. - 2009. - №1 (29). - С. 31-34.

8. Бакулин B.C. Влияние напряженной двигательной деятельности в разное время суток на функциональное состояние и работоспособность человека / B.C. Бакулин, В.И. Макаров, И.Н. Солопов // Авиакосмическая и экологическая медицина. - 2009. - Т. 43. -№1,- С. 36-39.

9. Бакулин B.C. Циркадианные изменения аэробной производительности спортсменов после термовоздействий в условиях сауны / B.C. Бакулин // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. - 2011. - № 1 (37). -С. 22-26.

10. Бакулин B.C. О термопротекторной эффективности перацетама, фенибута и обзидана при мышечной работе субмаксимальной мощности в условиях затрудненной теплоотдачи / B.C. Бакулин, В.И. Макаров // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. - 2011. - № 2 (38). - С. 23-26.