Коронарный кровоток во время физической нагрузки возрастает пропорционально увеличению минутного объема сердца. В покое он составляет около 60—70 мл/мин на 100 г миокарда и при нагрузке может усиливаться более чем в 5 раз. Это важно потому, что даже в покое утилизация кислорода миокардом очень велика (70—СО %) и любое повышение потребности в кислороде, возникающее при физических нагрузках, может обеспечиваться только увеличением коронарного кровотока.
Так как миокард не может использовать в качестве источника энергии анаэробный гликогенолиз, особое значение приобретает точная регуляция коронарного кровотока. Среди факторов, регулирующих скорость коронарного кровотока, ведущими являются уровень обменных процессов в миокарде и величина давления в аорте. Роль симпатической нервной системы в регуляции внутри-сердечного кровообращения гораздо меньшая.
Абсолютная величина мозгового кровотока при нагрузках существенно не меняется, но его удельный вес в минутном объеме кровообращения по мере увеличения нагрузок снижается с 13 % в покое до 3 % при максимальных нагрузках (см. табл. 2).
Легочный кровоток во время физической нагрузки значительно возрастает. Величина легочного объема крови в большой мере определяется положением тела. По данным О. Ьеутзоп с соавторами (1966), в покое лежа на спине средняя величина сердечно-легочного объема крови между правым предсердием и аортальным клапаном равна 422 мл/м2 и составляет 15 % общего объема крови. В положении стоя сердечно-легочный объем крови на 20 % меньше, чем в положении лежа, и достигает уровня горизонтального положения лишь при интенсивных физических упражнениях для ног (У. \Уап§ с соавт., 1962).
Даже при неизменной величине сердечно-легочного объема крови в покое и в условиях физической нагрузки отмечается перераспределение крови во время упражнений за счет увеличения легочного компонента и уменьшения сердечного (С. СЬартап с соавт., 1959; О. Нагтоп с соавт., 1963).
Содержание крови в легочных капиллярах повышается с 60 мл в покое до 95 мл при напряженной нагрузке (Р. КопдМоп, 1945), а в целом в системе легочных сосудов — с 350—800 до 1400 мл и более (К- Апйегзеп с соавт., 1971).
При интенсивных физических нагрузках площадь поперечного сечения легочных капилляров увеличивается в 2—3 раза и скорость прохождения крови через капиллярное ложе легких возрастает в 2—2,5 раза (К. .Ьппзоп с соавт., 1960).
С. ВоНегу с соавторами (1960) установили, что в покое в вер-
18
тикальном положении большая часть капилляров в базальных отделах легких функционирует, а в области верхушек открытых капилляров мало. При физической нагрузке увеличение давления в легочной артерии приводит к перераспределению кровотока и более равномерному наполнению сосудистого ложа всех отделов легких.
Изменение кровотока во внутренних органах играет важнейшую роль в перераспределении регионарного кровообращения и улучшении кровоснабжения работающих мышц при значительных физических нагрузках. В покое кровообращение во внутренних органах (печень, почки, селезенка, пищеварительный аппарат) составляет около 2,5 л/мин, т. е. около 50 % минутного объема сердца. По мере увеличения нагрузок величина кровотока в этих органах постепенно уменьшается, и удельный вес его при максимальной физической нагрузке может свестись к 3—4 % минутного объема сердца (табл. 2).
Например, печеночный кровоток при тяжелой физической нагрузке снижается на 80 % (Ь- КотуеН с соавт., 1964). В почках во время мышечной работы кровоток уменьшается на 50—30 %, причем это уменьшение пропорционально интенсивности нагрузки, а в отдельные периоды очень кратковременной интенсивной работы почечный кровоток может даже прекратиться (Ь. КасН^ап и 5. Ка-Ьтзоп, 1949; Л. Саз1епГогз, 1967).
Уменьшение кровотока во внутренних органах является важным фактором, обеспечивающим изменения гемодинамики при физических нагрузках и, в частности, оптимальное кровоснабжение работающих мышц, сердца и легких, а также регулирование повышенной теплоотдачи.
Кровоток в коже в покое составляет около 500 мл/мин, что соответствует 10 % минутного объема сердца. Он подвержен значительным изменениям, связанным с уровнем обмена, эмоциональным фоном, способностью окружающей среды к теплообмену с организмом. Под влиянием физических нагрузок сосуды кожи расширяются и кровоток возрастает в 3—4 раза, что создает оптимальные условия для теплоотдачи. Однако при кратковременных нагрузках очень высокой интенсивности необходимость обеспечения максимального кровоснабжения работающих мышц приводит к уменьшению кожного кровотока (табл. 2).
ГАЗЫ И рН КРОВИ, ГЕМАТОКРИТ
Газы и рН крови во время физических нагрузок на субмаксимальном уровне существенно не изменяются. Усиленная легочная вентиляция во время работы обеспечивает нормальное или повышенное напряжение кислорода в альвеолах. Напряжение кислорода и углекислого га$а в тканях, щелочной резерв также существенно не меняются. Повышенная потребность в тканевом дыхании удовлетворяется целым рядом компенсаторных механизмов. В частности, возрастает утилизация кислорода за счет более полного
о* 19
гемоглобина. Ускорение кровотока и раскрытие капилляров в работающих мышцах способствуют доставке большего количества кислорода и большему выведению углекислого газа. Поступление в кровяное русло новых эритроцитов обеспечивает увеличение кислородной емкости крови.
Только при тяжелой работе, когда в мышцах в дополнение к аэробным процессам возникают и анаэробные, повышается содержание молочной кислоты в крови, возрастает рСО2, уменьшается щелочной резерв, а в результате понижается рН крови. Косвенным критерием, свидетельствующим о достижении максимального уровня аэробного обмена (максимального потребления кислорода), является повышение содержания молочной кислоты в крови более 11,1 ммоль/л (К. Апйегзеп с соавт., 1971).
Гематокрит под влиянием мышечной работы возрастает (см. табл. 1), в результате чего увеличивается способность артериальной крови транспортировать кислород. По данным В. Веуедагс! с соавторами (1960), увеличение кислородной емкости артериальной крови при переходе из состояния покоя к физической нагрузке в среднем составляет 1,3 мл на 100 мл.
Повышение концентрации гемоглобина в крови при физических нагрузках обусловлено в первую очередь уменьшением объема плазмы в результате трансфузии жидкости из сосудов в ткани. Кроме того, в кровяное русло дополнительно поступают и эритроциты из депо.
Наряду с благоприятным влиянием на гемодинамику, возрастание гематокрита при физической нагрузке имеет и отрицательное значение, так как повышение концентрации эритроцитов приводит к увеличению вязкости крови, что затрудняет кровоток и ускоряет время свертывания.
У детей и у лиц молодого возраста без избыточной массы выявляется высокая корреляция между величиной максимального потребления кислорода и содержанием гемоглобина в крови (Р. Азггапс!, 1952).
ВНУТРИСЕРДЕЧНАЯ ГЕМОДИНАМИКА
Повышенные энергетические потребности работающих мышц требуют значительного увеличения минутного объема кровообращения. В связи с этим необходима значительная интенсификация работы сердца, сопровождающаяся существенными изменениями внутрисердечной гемодинамики.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66