ЗАЩИТНЫЕ ЭФФЕКТЫ АДАПТАЦИИ К ФИЗИЧЕСКИМ НАГРУЗКАМ

ГЛАВА 2.
ЗАЩИТНЫЕ ЭФФЕКТЫ АДАПТАЦИИ К ФИЗИЧЕСКИМ НАГРУЗКАМ. «ЦЕНА» АДАПТАЦИИ

В предыдущей главе были рассмотрены механизмы развития тренированности, адаптации организма ж физическим нагрузкам, и показано, что формирование определенного системного структурного «следа» адаптации является основой повышения работоспособности организма, возможности выполнения определенной мышечной работы большей интенсивности и длительности с высокой степенью точности без утомления. Вместе с тем известно, что адаптация к физическим нагрузкам обладает также положительными и отрицательными перекрестными эффектами. Положительные перекрестные эффекты определяют роль такой адаптации как средства профилактики, реабилитации и лечения при различных заболеваниях.

Этот эффект адаптации в последнее время привлекает все большее внимание исследователей и врачей. Однако для успешного и безопасного использования тренированности с целью профилактики обострений и лечения заболеваний системы кровообращения и др. наряду с представлением о патогенезе данного конкретного заболевания необходимо четкое понимание степени пригодности того или иного вида тренированности для воздействия на данный патогенез. Вместе с тем данное требование зачастую не учитывается в достаточной мере, так как до настоящего времени в литературе по превентивной (медицине не уделяется должного внимания изучению структурного «следа» адаптации, хотя именно характер «следа» и определяет пригодность того или иного вида тренированности для профилактики или реабилитации конкретного заболевания. В связи с этим в своем изложении при рассмотрения различных перекрестных эффектов тренированности мы будем по возможности выявлять связь этих эффектов с особенностями структурного базиса адаптации.

Существо положительных перекрестных эффектов адаптации к физическим нагрузкам состоит в том, что она повышает резистентность организма не только к физическим нагрузкам, но также к действию других факторов окружающей среды и заболеваниям, т. е. является средством профилактики или коррекция повреждений, вызываемых этими факторами. При этом в каждом конкретном случае положительный эффект адаптации обеспечивается определенными компонентами ее структурного «следа».

Профилактический эффект адаптации к физическим нагрузкам весьма широк: от повышения резистентности к боли [Bai-Chung Shyu et al., 1982] и отрицательным эмоциям [Hughes J., 1984] до повышения способности к выработке поведенческих условнорефлекторных связей [Боев В. М., 1985]. Однако в настоящем изложении мы уделим большее внимание рассмотрению наиболее су-

щественного для человека эффекта тренированности, а именно повышения резистентности организма к факторам, вызывающим повреждения сердца и системы кровообращения, среди которых важное место занимают стресшрные ситуации и ишемия.

Предупреждение стрессорных повреждений

Влияние физически активного образа жизни, тренированности к физическим нагрузкам на резистентноеть организма человека к таким ситуациям было продемонстрировано в исследованиях E. Hull и соавт. (1984).

Авторы оценивали у людей, тренированных и нетренированных, выраженность стресс-реакции в ответ на 4 вида стрессорных воздействий: холодовой стресс-тест (погружение ступней в ледяную воду на 1 мин); физическая нагрузка (бег в третбане), стандартная и до истощения; пассивный психологический стресс (просмотр фильма, вызывающего раздражение, депрессию, злость); активный психологический стресс (решение задачи в конфликтных условиях). Выраженность стресс-реакции оценивали по изменению настроения, частоты сердцебиений, систолического и диастолического АД, содержания катехоламинов в плазме крови. Выяснилось, что у людей, имеющих лучшую физическую подготовку, выраженность стресс-реакции на 3 вида стресса из 4 (реакция на активный психологический стресс-тест не зависела от уровня тренированности) была существенно ниже, чем у нетренированных. Это выражалось в меньшем увеличении частоты сердцебиений и АД, а также меньшем «выбросе» в кровь катехоламинов. Существенно, что у наиболее тренированных людей при действии физической тест-нагрузки сниженная реакция наблюдалась в ответ на нагрузку стандартной интенсивности; при максимальной же нагрузке («до отказа») у них, напротив, наблюдался более мощный «выброс» катехоламинов и больший подъем частоты сердцебиений, чем у нетренированных при нагрузке «до отказа». Это связано с тем, что у тренированных людей величина максимальной физической работы была значительно больше той, которую в состоянии преодолеть нетренированные, и ее выполнение обеспечивалось большей мобилизацией организма.

Таким образом, данные исследования показали, что при действии одних и тех же стрессорных факторов стресс-реакция организма у тренированных к физическим нагрузкам людей менее выражена, чем у малоподвижных, нетренированных людей, и следовательно их устойчивость к стрессорным воздействиям выше.

Профилактический эффект адаптации к физическим нагрузкам продемонстрирован в ряде исследований при изучении нарушений сократительной функции сердца, вызываемых стрессорными воздействиями.

Так в исследованиях, проведенных В. В. Малышевым совместно с вами [Меерсон Ф. 3., Малышев В. В. и др., 1985], в экспериментах на крысах было установлено, что предварительная адаптация крыс к умеренной физической нагрузке плаванием в значительной мере предупреждала нарушения сократительной функции сердца, развивающиеся после перенесенного эмоционально-болевого стресса.

Прежде чем анализировать механизмы данного профилактического антистрессорного эффекта адаптации, рассмотрим еще одну

группу исследований, в которой изучался данный эффект на изолированной сердечной мышце, т. е. в условиях, когда на сократительную функцию миокарда не влияет коронарное кровообращение и факторы экстракардиальной регуляции и сократительные возможности миокарда определяются только его собственными свойствами. Также исследования были проведены А. И. Саулей и Ф. 3. Меерсоном (1984—1985). В них изучали влияние предварительной адаптации крыс к умеренной физической нагрузке плаванием (в течение 9—11 нед) на постстрессорные нарушения сократительной функции миокарда и его реакции на изменение концентрации Са²⁺ и антагонистов этого «катиона — ионов Na⁺ и Н⁺ в экспериментах на изолированной папиллярной мышце левого желудочка. В этих исследованиях адаптация не приводила к существенной гипертрофии миокарда и сопровождалась всеми положительными изменениями функции и метаболизма миокарда, характерными для устойчивой тренированности на выносливость.

Эмоционально-болевое стрессорное воздействие осуществляли, как и в предыдущих экспериментах, по методу О. Desiderate и соавт. (1974) в течение б ч. Животных брали в эксперимент через 2 ч после завершения стрессорного воздействия. Сократительную функцию изолированной сердечной мышцы изучали в условиях ее электростимуляции и изотонического режима сокращений в оксигенированном (О₂—95%; СО₂—5%) растворе Кребса — Хензелейта при 29±1°С и рН 7,4 и при оптимальной нагрузке, обеспечивающей максимальную физиологическую длину мышцы.

В табл. 2 сопоставлены основные показатели сократительной функции сердечной мышцы адаптированных и контрольных (неадаптированных) животных после перенесенного стресса. Эти данные показывают, что у неадаптированных животных после стресса наблюдается резкое снижение в среднем в 2—3 раза амплитуды и скорости сокращения, а также скорости расслабления миокарда по сравнению с контролем. Адаптация к физической нагрузке существенно не повлияла на показатели функции мышцы в данных

Таблица 2. Основные показатели сократительной функции папиллярной

мышцы левого желудочка сердца адаптированных и контрольных крыс

после перенесенного стресса

Вариант опытов	Амплитуда сокращения, % исходной длины	Скорость сокращения, м. е./с	Скорость расслабления, м. е./с
Контроль (18)	4,96+0,40	0,64±0,04	0,53±0,04
Стресс (10)	2,14+0,29*	0,24±0,01*	0,18+0,01*
Адаптация (19)	5,35±0,46	0,66±0,05	0,65±0,05
Адаптация + + стресс (14)	5,54±0,31**	0,70±0,02**	0,66±0,02**
Примечание. Цифра в скобках — число животных; м. е. — мышечная единица; частота сокращений мышцы 20 в минуту. * Отличия от варианта «контроль» достоверны. ** Отличия от варианта «стресс» достоверны.

Рис. 2. Инотропный ответ изолированной папиллярной мышцы у крыс на изменение концентрации Са²⁺.

К — контроль. А — адаптация к физической нагрузке. 1 — дефицит Са2+ 1,25 мМ; 2 — избыток Са2+ 7,50 мМ. Ордината — величины показателей сократительной функции, %; за 100% приняты величины показателей при оптимальной концентрации Са2+ (2,50 мМ). Ас — амплитуда сокращения; Сс — скорость сокращения; Ср — скорость расслабления. Светлые столбики — без стресса; заштрихованные — стресс.

условиях ее сокращения: величины этих показателей у адаптированных животных не отличались от контроля. Однако адаптация полностью предупредила депрессию сократительной функции миокарда, вызванную стрессом. Как следует из табл. 2, у животных, предварительно адаптированных к физической нагрузке, все основные показатели сократительной функции папиллярной мышцы не отличались от контрольных значений.

Далее выяснилось, что депрессия сократительной функции сердечной мышцы сочетается у перенесших стресс животных с повышением ее чувствительности к изменению внеклеточной концентрации ионов Са²⁺, а также естественных антагонистов этого катиона — ионов Na⁺ и Н⁺, которые, как известно, конкурируют с Са²⁺за ^пункты связывания в структурах сарколеммы кардиомиоцитов и способны при увеличении концентрации вытеснять его из этих пунктов и вызывать тем самым снижение сократительной способности сердечной мышцы [Tillisch J., Langer G., 1974; Poole-Wilson P., 1980]. Выяснилось, что перенесенный стресс снижает способность мембранного аппарата кардиомиоцитов связывать и транспортировать Са²⁺. Было показано, что предварительная адаптация к физической нагрузке в значительной мере ограничивает и предупреждает данные эффекты стресса. Это положение демонстрируют рис. 2 и 3. На рис. 2 представлены данные о влиянии перенесенного стресса на чувствительность изолированной папиллярной мышцы к дефициту и избытку ионов Са²⁺ в омывающем растворе Кребса — Хензелейта у контрольных и адаптированных животных.

Рис. 3. Инотропный ответ изолированной папиллярной мышцы крыс на изменение концентрации ионов Na+ и Н+.

К — контроль; А — адаптация к физической нагрузке. 1 — увеличение концентрации ионов Na+ до 165 мМ; 2 — снижение рН до 6,85 (увеличение ионов Н+). Ордината — величины показателей сократительной функции, %; за 100% приняты величины показателей при оптимальной концентрации ионов. Остальные обозначения, как на рис. 2.

Эти данные показывают, что у неадаптированных животных стресс увеличивает депрессию показателей сократительной функции миокарда, возникающую в ответ на уменьшение концентрации Са²⁺; отрицательный инотропный эффект дефицита Са²⁺ увеличивается у них под влиянием стресса более чем в 2 раза (см. 1 на рис. 2).

Предварительная адаптация, как видно из рис. 2, А, не только уменьшает отрицательный инотропный эффект дефицита Са²⁺, но и существенно ограничивает его стрессорную потенциацию (см. 1 на рис. 2). Аналогичные данные были получены при действии избытка Са²⁺. Как показывает рис. 2, стресс в значительной мере увеличивает обычно возникающий в ответ на повышение концентрации Са²⁺ в растворе положительный инотропный эффект. Предварительная адаптация к физической нагрузке не только весьма заметно ограничивает вызванный избытком Са²⁺ прирост сократительной функции миокарда, но существенно предупреждает потенциацию этого эффекта, обусловленную перенесенным стрессом. Таким образом, предварительная адаптация снижает чувствительность миокарда к нарушениям содержания Са²⁺ и предупреждает стрессорное повышение этой чувствительности. Далее на рис. 3 приведены результаты изучения влияния предварительной адаптации к физической нагрузке на реакцию [миокарда на избыток антагонистов Са²⁺ — ионов Na⁺ и Н⁺ после перенесенного стресса. Эти данные показывают, что увеличение концентрации Н⁺ (снижение рН раствора с 7,4 до 6,85) или концентрации ионов Na⁺ (увеличение концентрации хлористого натрия до 165 мМ) в омывающем папиллярную мышцу растворе Кребса — Хензелейта приводит у

животных всех групп к характерному уменьшению показателей сократительной функции миокарда—отрицательному инотропному эффекту, связанному с конкурентным вытеснением этими катионами Cа²⁺. Стресс в значительной мере потенцирует этот эффект: депрессия показателей сократительной функции миокарда, вызванная избытком ионов Na⁺ или Н⁺, как видно на рис. 3, у перенесших стресс животных возрастает примерно вдвое по сравнению с контролем. Предварительная адаптация существенно предупреждает данную стрессорную потенциацию чувствительности миокарда к катионным сдвигам.

При оценке результатов этих исследований следует подчеркнуть, что используемые катионные пробы, выявляющие способность мембранного аппарата кардиомиоцитов связывать и транспортировать Са²⁺, в определенной степени имитируют нарушения катионного обмена в миокарде, характерные как для максимальных физических нагрузок, при которых они лимитируют увеличение функции сердца [Калинин В. М., 1981; Adams R., Welch H., 1980], так и для сердечно-сосудистых заболеваний [Меерсон Ф. З., Уголев А. А., 1980; Капелвко В. И., 1981; Poole-Wilson P., 1980]. В частности, экспериментально создаваемый избыток Н⁺ и снижение рН во внеклеточном пространстве имитируют сопутствующий многим заболеваниям (и в том числе ишемическим повреждениям сердца) метаболический ацидоз, при котором возникающий в крови избыток НСО₃ и Н+ сопровождается проникновением их через мембраны в клетки [Poole-Wilson P., 1980].

Таким образом, полученные данные позволяют полагать, что адаптация к физическим нагрузкам может играть важную роль как средство предупреждения нарушений сократительной функции сердца, связанных с катионными сдвигами в миокарде при сердечно-сосудистых заболеваниях и как средство профилактики потенциации этих нарушений при стрессе.

При анализе механизмов продемонстрированного в приведенных исследованиях профилактического перекрестного эффекта следует иметь ввиду, что при стрессорном воздействии, как будет подробно рассмотрено в 3-й и последующих главах, интенсивное и длительное влияние на сердце катехоламинов приводит к избыточной активации свободнорадикального окисления и в том числе перекисного окисления липидов, продукты которого повреждают мембраны кардиомиоцитов и клеток проводящей системы сердца. Это приводит к нарушению механизмов, ответственных за энергообеспечение кардиомиоцитов и ионный транспорт. Так, в частности, возникающие при этом повреждения липидного бислоя мембран кардиомиоцитов и потеря гликокаликсом сиаловой кислоты [Меерсон Ф. 3., Сауля А. И., Гудумак В. С., 1985] приводят к увеличению проницаемости мембран для Са²⁺, снижению содержания Са²⁺ в фосфолипидных участках его связывания в сарколемме, нарушению способности мембран связывать Са²⁺ и в целом — к нарушению транспорта этого катиона в кардиомиоцитах и дестабилизации кальциевого гомеостаза сердечной мышцы.

Эти изменения в совокупности (вызывают нарушение процессов возбуждения, сокращения и расслабления кардиомиоцитов и, как следствие — депрессию амплитуды и скорости сокращения и расслабления миокарда, что было продемонстрировано в экспериментах иа целом сердце и на изолированной сердечной мышце крыс при эмоционально-болевом стрессе.

В связи с этим можно предположить, что профилактический антистрессорный эффект адаптации к физической нагрузке обусловлен прежде всего предупреждением стрессорной активации свободнорадикального окисления липидов. За счет чего может реализоваться ограничение этой активации в адаптированном: организме? Во-первых, за счет того, что в таком организме, как рассмотрено в 1-й главе, стресс-реакция, возникающая в ответ на воздействие факторов среды, выражена в значительно меньшей степени, чем в нетренированном. В соответствии с этим в тренированном организме при стрессе существенно уменьшен «выброс» катехоламинов в кровь в исполнительных органах и в том числе — в сердце и, как следствие, — ограничено их активирующее влияние на процессы свободнорадикального окисления.

Во-вторых, в адаптированном организме оказывается увеличенной мощность антиоксидантных ферментных систем, что также может ограничивать активацию перекисного окисления липидов при стрессе.

Действительно, как уже было показано в 1-й главе, в процессе адаптации к нагрузкам на выносливость, к которым относится и плавание, использованное в обсуждаемых исследованиях, повышается активность антиоксидантных ферментов в скелетных мышцах [Higuichi M. et al., 1983; Quantanilha А. Т., 1984], что сопровождается менее выраженной, чем у нетренированных животных, активацией в них свободнорадикального окисления, возникающей при максимальных физических нагрузках [Jenkins R. et al., 1983]. Сходные отношения наблюдаются у тренированных животных и в миокарде; причем повышение активности в нем антиоксидантных ферментов сопровождается отсутствием у этих животных повреждений мембран кардиомиоцитов и ферментемии, закономерно возникающих при максимальных физических нагрузках у неадаптированных животных [Quantanilha A., 1984].

Таким образом, существенную роль в рассматриваемом профилактическом эффекте тренированности при стрессорных воздействиях наряду с уменьшением выраженности стресс-реакции играет развивающееся в процессе адаптации увеличение функциональных возможностей стресс-лимитирующей антиоскидантной системы в миокарде.

Как было показано выше, стресс повышает зависимость кардиомиоцитов от изменений концентрации Са²⁺ во внеклеточной среде и чувствительность к действию конкурентов Са²⁺ за пункты связывания иа мембранах, т. е. стресс снижает способность мембранных механизмов связывать и транспортировать Са²⁺. Поскольку эти явления непосредственно связаны с состоянием мембранных механизмов, ответственных за перенос и связывание Са²⁺, то можно полагать, что защитный эффект адаптации обусловлен какими-то

определенными изменениями, возникающими в процессе тренированности в липидном бислое или гликокаликсе сарколеммы и мембранах СПР кардиомиоцита, которые повышают мощность механизмов связывания транспорта Са²⁺.

Как уже отмечалось в 1-й главе, важным компонентом структурного «следа» устойчивой адаптации к физическим нагрузкам является увеличение в миокарде мощности механизма транспорта Са²⁺ в мембранах СПР [Penpargkul S. et al., 1977; Sordahl L. et al., 1977], связанное с ростом поверхности продольных канальцев СПР и объема аппарата Гольджи [Guski H. et al., 1981]. Показано далее, что адаптация приводит также к изменению фосфолипидного состава сарколеммы: увеличению в ней на 50% содержания фосфатидилсерина, играющего важную роль в связывании Са²⁺ [Tibbits G. F. et al., 1981 b]. Эти структурные изменения сопровождаются у адаптированных животных повышением резистентности сердечной мышцы к лантану, который обладает способностью вытеснять Са²⁺ из пунктов связывания в сарколемме, а также увеличением на 63% количества связывающих Са²⁺ участков в миокарде [Tibbits G. et al., 1981 а].

Уменьшение чувствительности миокарда адаптированных к физической нагрузке животных к колебаниям концентрации Са²+ во внеклеточном пространстве может быть связано также с увеличенным содержанием у них этого катиона в сарколемме кардиомиоцитов по сравнению с неадаптированными животными. В пользу этого положения свидетельствуют данные исследований D. Bers, К. Phillipson, G. Langer (1981) о том, что реакция изолированного миокарда на недостаток Са²+ в омывающей среде коррелирует с исходным содержанием Са²⁺ в сарколемме, а также только что рассмотренные данные об увеличенной способности миокарда тренированных животных связывать Са²⁺.

Следует отметить, что в сарколемме кардиомиоцитов у тренированных животных содержание линоленовой кислоты и полиненасыщенных жирных кислот больше, чем у нетренированных [Tibbits G. et al., 1978, 1981 а]. Это обстоятельство также может значительно ограничивать у адаптированных животных повреждающее действие активации перекисного окисления липидов в миокарде при стрессе.

При анализе механизмов профилактического защитного действия адаптации к физическим нагрузкам при стрессорных поражениях сердца следует учитывать также, что перенесенный стресс существенно нарушает адаптивные функции коронарного кровообращения.

Показано, что у перенесших иммобилизационный стресс крыс на 30% уменьшен коронарный резерв и значительно снижена авторегуляторная адаптивная реакция коронарных сосудов на ишемию [Солодков А. П., Сухорукова Т. А., 1985]. Это явление может быть связано с непосредственным повреждающим действием продуктов стрессорной активации перекисного окисления липидов на миоциты коронарных сосудов, которое приводит к нарушению сократительной функции сосудов, их хеморецепции и как следствие — к нарушению саморегуляции. Возможны также и другие механизмы этого явления.

В данном контексте мы хотим подчеркнуть, что коль скоро адаптация к физическим нагрузкам способна предупреждать или ограничивать стресс-реакцию и, следовательно, ее повреждающие эффекты, то правомерно полагать, что такая адаптация может

предупреждать также стрессорные повреждения коронарного русла и нарушение его адаптивной реакции на ишемию. Данное положение особенно важно для понимания защитных эффектов адаптации при острой ишемии и инфаркте миокарда.

Резюмируя изложенное, можно заключить, что в основе перекрестного профилактического эффекта адаптации к физическим нагрузкам при нарушениях сократительной функции сердца, вызванных стрессорным воздействием, лежат определенные компоненты разветвленного структурного «следа» данной адаптации. Это прежде всего адаптационная перестройка центральных и периферических регуляторных механизмов, приводящая к более экономному функционированию при экстремальных воздействиях стресс-реализующей адренергической системы и как следствие — к ограничению стресс-реакции. Эта перестройка приводит, как было показано в 1-й главе, и к увеличению активности системы опиоидных пептидов, важной стресе-лимитирующей системы, что также способствует ограничению стресс-реакции у адаптированных людей и животных (механизм этого действия опиоидных пептидов рассмотрен в 4-й главе). Во-вторых, это повышение мощности антиоксидантной системы в миокарде, которая ингибирует перекисное окисление липидов и, следовательно, ограничивает активацию этого процесса и повреждающее действие его продуктов на кардиомиоциты. В-третьих, это структурные изменения, формирующиеся в процессе адаптации на уровне мембран кардиомиоцитов, которые приводят к увеличению мощности механизмов, ответственных за связывание и транспорт Са²⁺, повышению резистентности мембран к ионным нагрузкам и повреждающему действию продуктов активации перекисного окисления липидов (ПОЛ).

Таким образом, рассмотренные исследования свидетельствуют, что адаптация к физическим нагрузкам является важным фактором предупреждения или ограничения стресеорных повреждений сердца. Этот перекрестный эффект адаптации имеет большое значение для превентивной медицины, поскольку стрессорный компонент занимает важное место в патогенезе ряда заболеваний человека.

Продолжим рассмотрение положительных перекрестных эффектов адаптации к физическим нагрузкам, стараясь выявить их механизмы и структурную основу, что будет способствовать обоснованному и целесообразному использованию этого мощного фактора воздействия на организм человека с целью профилактики и лечения сердечно-сосудистых заболеваний.

Профилактическое действие тренированности при сердечно-сосудистых заболеваниях характеризуется двумя основными особенностями: 1) предварительная адаптация организма к физическим нагрузкам может способствовать более легкому течению возникшей болезни, например уже «свершившегося» инфаркта миокарда или острой транзиторной ишемии, и более быстрому выздоровлению; 2) тренированность является фактором, предупреждающим само возникновение заболевания, что статистически выражается

более низкой заболеваемостью сердечно-сосудистыми и другими заболеваниями среди лиц, тренированных к физическим нагрузкам. Эти особенности адаптации связаны в значительной степени с уменьшением вероятности у тренированных людей развития факторов риска, что в свою очередь определяется наличием у них соответствующих компонентов структурного «следа» адаптации.

Профилактика ишемических повреждений сердца

Профилактический эффект адаптации, ограничивающий повреждения миокарда при острой ишемии и инфаркте, убедительно доказан в экспериментах на животных.

Так, в исследованиях М. Bersohn и J. Scheuer (1978) установлено, что предварительная адаптация крыс к физической нагрузке существенно уменьшает снижение параметров сократительной функции сердца даже при тотальной ишемии миокарда.

В работе М. Laughlin и соавт. (1978) было показано, что после 10-минутной ишемии, вызванной пережатием коронарной артерии, максимальное постишемическое увеличение коронарного кровотока у тренированных к бегу собак оказывается более выраженным, чем у нетренированных, и соответственно быстрее ликвидируются у них последствия ишемии миокарда. Показано далее [Koerner J., Terjung R, 1982], что при острой перевязке коронарной артерии у крыс предварительная адаптация животных к физической нагрузке бегом (в течение 12—24 нед), хотя и не влияла на размеры ишемизированной зоны, но существенно увеличивала кровоток в пограничной зоне, что ограничивало дальнейшее распространение некротического процесса.

В работе L. Leclerc и A. Freminet (1982) крыс адаптировали плаванием в течение 10 нед и затем в экспериментах на изолированном сердце определяли уровень энергетического обмена и содержание гликогена в условиях нормальной оксигенации, при действии глубокой гипоксии и после восстановления оксигенации. Установлено, что предварительная адаптация значительно повышала резистентность миокарда к тяжелой гипоксии. Это выражалось в том, что у тренированных животных продукция лактата в миокарде была на 50% меньше, а ресинтез гликогена достоверно выше, чем у нетренированных животных.

Своеобразным развитием этих исследований являются недавние эксперименты Т. Musch и соавт. (1985), которые показали, что предварительная адаптация крыс в третбане в течение 10 нед (5 раз в нед по 1 ч в день при нагрузке, соответствующей 70% от максимальной) оказывает незначительное влияние на размеры некроза миокарда при перевязке коронарной артерии: он составляет у них 34% объема, а в контроле—36%. Однако у тренированных животных с инфарктом гемодинамические показатели лучше, чем в контроле, и что самое существенное, — у них при субмаксималъной тест-нагрузке лишь незначительно возрастает содержание лактата в артериальной крови и вовсе не возникает ацидоза, в то время как у нетренированных животных с инфарктом такая нагрузка вызывает значительное увеличение лактата и ацидоз.

Наблюдения, проведенные К. Magnus и соавт. (1980), показали, что у лиц, регулярно (свыше 8 мес в году) занимающихся на досуге динамическими видами физической нагрузки, первый инфаркт миокарда и случаи острой коронарной недостаточности с летальными исходами встречаются вдвое реже, чем у лиц, которые редко (менее 4 мес в году) проводят свой досуг описанным выше образом.

С этими данными прямо коррелируют результаты экспериментов G. Billman и соавт. (1984). Они вживляли у собак окклюдер, позволяющий пережимать левую огибающую коронарную артерию в бодрствующем состоянии.

С помощью этой методики у большой группы животных вызывали 2-минутную коронароокклюзию на фоне тест-нагрузки и выявляли животных, предрасположенных и устойчивых к ишемической фибрилляции сердца. Затем часть животных, предрасположенных к фибрилляции, тренировали в течение 6 нед бегом в третбане, а часть содержали в обычных условиях. После завершения тренировок вновь повторили коронарооклюзию на фоне тестнагрузки. Оказалось, что у всех нетренированных животных коронароокклюзия вызывала по-прежнему фибрилляцию, а у животных, прошедших 6-недельную тренировку, фибрилляция в ответ на ишемию не возникала вовсе. Интересен следующий этап экспериментов этих авторов. После указанной проверки два тренированных животных были помещены в условия покоя на 6 нед, затем вновь была проведена коронароокклюзия. Выяснилось, что у одного животного защита тренировкой от фибрилляции сохранилась, а у другого нет. Таким образом, в этой работе было установлено, что тренированность защищает от ишемической фибрилляции сердца, а также показано, что этот защитный эффект не всегда сохраняется после прекращения тренировок и, следовательно, требует подкрепления. Это говорит о том, что профилактика должна быть регулярной.

В связи с тем что при ишемических поражениях, вызванных инфарктом миокарда, на неишемизированные отделы сердца падает увеличенная; нагрузка, уместно упомянуть работу Г. И. Марковской и соавт. (1979). Эти исследователи показали, что предварительная адаптация крыс к физической нагрузке бегом в третбане в значительной мере повышает резистентность миокарда к острой перегрузке, вызванной экспериментальной коарктацией аорты: предупреждает лабилизацию лизосом, снижение концентраций креатинфосфата в миокарде и другие нарушения метаболизма, а также депрессию сократительной функции сердца, которые характерны для подобной перегрузки. Таким образом, защитный эффект адаптации при ишемическом повреждении сердца может осуществляться и за счет повышения резистентности неишемизированных отделов миокарда к возросшей нагрузке. Нужно, отметить при этом, что тренировка животных, в значительной степени предупреждает нарушения сократительной функции миокарда, вызываемые гипо- и гиперкапнией [Adams R., Welch П., 1980; Kissling G., Bayer A., 1983]. Поэтому значительный интерес представляют данные, полученные А. А. Жилинской (1985), которая показала, что предварительная адаптация крыс плаванием в течение 6 нед оказывает двойной профилактический эффект при инфаркте миокарда, вызванном перевязкой коронарной артерии. Вопервых, эта адаптация ограничивала нарушения сократительной функции сердца и метаболизма катехоламинов в миокарде, вызванные инфарктом,, во-вторых, она в значительной мере предупреждала потенцирующее эти нарушения действие иммобилизационного стресса.

Профилактический перекрестный эффект тренированности при ишемичеевих повреждениях сердца обеспечивается в основном за счет следующих компонентов структурного «следа» адаптации. Во-первых, за счет рассмотренных выше противострессорных компонентов, которые ограничивают реализацию стрессорного звена патогенеза этих повреждений. При этом следует подчеркнуть, чтоодин из таких компонентов, а именно увеличение мощности антиоксидантной системы в миокарде, ограничивает активацию свободнорадикального окисления, вызванную как стресс-реакцией, сопутствующей ишемическому воздействию, так и самой ишемией. Во-вторых, существенное место в обеспечении профилактического эффекта занимают компоненты «следа», повышающие мощность механизмов, ответственных за кровоснабжение сердечной мышцы и ее энергообеспечение. Это прежде всего увеличение плотности коронарных сосудов на единицу объема миокарда и рост емкости коронарного русла, реализующиеся в процессе адаптации за счет

новообразования артериол, капилляров и коллатералей. В результате в адаптированном организме существенно возрастает коронарный резерв и при окклюзии небольших коронарных сосудов размеры ишемизированных участков будут меньше, а при окклюзии крупных сосудов увеличение кровотока в пограничных с ишемизированной зоной участках миокарда будет существенно больше, чем в неадаптированном организме. Это было продемонстрировано, например, в приведенной выше работе J. Koeerner и R. Terjung (1982). Важную роль играет также увеличенное содержание в «адаптированном» миокарде миоглобина, — белка, ответственного за накопление и перенос кислорода, а также повышение мощности систем аэробного и анаэробного энергопреобразования и утилизации энергии в таком миокарде. Именно эти изменения, формирующиеся в процессе адаптации в митохондриях, аппарате гликогенолиза и гликолиза, системе ферментов утилизации энергии в сократительном аппарате кардиомиоцитов, повышают резистентность сердечной мышцы к недостатку кислорода, а следовательно, — к гипоксическим и ишемическим воздействиям.

Не менее существенным является влияние вызванных адаптацией к физической нагрузке сдвигов липидного обмена на фосфолипидный состав мембран кардиомиоцитов и связанные с этим параметром транспорт ионов и возбудимость.

Так, G. Tibbits и соавт. (1981 а, 1981 b) показали, что у адаптированных к физической нагрузке животных в сарколемме кардиомиоцитов на 50% увеличено содержание фосфатидилсерина — фосфолипида, ответственного за связывание Са²⁺ и соответственно повышена способность сарколеммы связывать Са²⁺. Этим изменениям в состоянии мембран кардиомиоцитов соответствуют данные о том, что адаптация к физическим нагрузкам существенно повышает порог фибрилляции сердца как в нормальных условиях, так и при действии ишемии и гипоксии [Noakes T. et al., 1983].

Немаловажное место в профилактическом эффекте тренированности при ишемичеоких поражениях занимает повышение резистентности «адаптированного» миокарда к увеличенной нагрузке. Именно эта особенность увеличивает способность неишемизированных отделов сердца осуществлять компенсаторную гиперфункцию. В основе данного преимущества «адаптированного» миокарда, как было показано в 1-й главе, лежат все компоненты структурного «следа» адаптации, обеспечивающие повышение сократительных возможностей кардиомиоцитов и сердца в целом, а именно структурные изменения в системах, ответственных за кровоснабжение сердца, преобразование и утилизацию энергии и ионный транспорт.

Уменьшение факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний

Второй важной чертой профилактического действия тренированности при сердечно-сосудистых заболеваниях является способность предупреждать само возникновение этих заболеваний. Дан-

ный эффект в значительной степени определяется уменьшением вероятности развития у тренированных людей факторов риска, к которым в настоящее время относят атеросклероз, нарушения углеводного обмена и в том числе изменение толерантности к углеводам, нарушения жирового обмена я ожирение, гиперхолестеринемию, и т. д.

Возникновение и развитие этих факторов в основном обусловлено социальными явлениями, в число которых входит малоподвижный образ жизни, эмоциональные стрессы, вредные привычки — курение, употребление алкоголя, потребление высококалорийиой пищи, богатой холестерином и насыщенными жирами, употребление большого количества соли; кроме того, существенную роль в генезе факторов риска играет генетически обусловленная предрасположенность (наследственные гипертонии, ожирение, диабет и т. д.).

Адаптация к физическим нагрузкам оказывает глубокое влияние на липидный обмен и тем самым на развитие атеросклероза. По современным представлениям, решающую роль в патогенезе атеросклероза играет нарушение соотношения между содержанием липопротеинов низкой и высокой плотности в сторону преобладания липопротеинов низкой плотности, а также повышение содержания холестерина в плазме крови [Kannel W. et al., 1979; Malaspina J. et al., 1981; La Porte R. et al., 1984].

Одним из существенных компонентов системного структурного «следа» адаптации к физическим нагрузкам является рост функциональной активности системы митохондрий, что обеспечивает увеличение аэробной мощности организма и ускорение утилизации пирувата и жирных кислот. В связи с этим рост концентрации лактата в крови при нагрузках у адаптированных людей и животных оказывается меньшим, чем у неадаптированных. Поскольку лактат является ингибитором липаз, то отсутствие при адаптации выраженной лакцидемии увеличивает липолиз, т. е. возможность мобилизации жировых депо и утилизации жирных кислот в работающей мускулатуре.

Кроме того, имеются прямые данные, показывающие, что тренированность увеличивает у людей стимулируемый катехоламинами липолиз в жировых клетках [Despres J. et al., 1984].

В результате, как установлено в экспериментах на животных и наблюдениями на людях, тренированность приводит к увеличению степени мобилизации, утилизации и окисления свободных жирных кислот из жировых депо [Frielberg S. et al., 1960; Mole P. et al., 1971; Despres J. et al., 1984].

При этом показано, что адаптация вызывает также активацию синтеза триглицеридов в жировых клетках из глюкозы. Причем в основе этого явления лежит определенный компонент структурного «следа» адаптации, а именно увеличение интенсивности синтеза переносчиков глюкозы и ферментов, ответственных за превращение ее в триглицериды [Savard R. et al.,. 1985].

В настоящее время еще недостаточно известны процессы липолиза и их механизмы в мышечной ткани. Однако ряд получен-

ных в последние годы данных позволяет полагать, что гидролиз в сердце и скелетной мускулатуре осуществляется с помощью особых липопротеинлипаз, несколько отличных от тех, которые ответственны за гидролиз жиров в плазме крови, и что эти ферменты стимулируются при большой физической нагрузке и их активность при тренированности возрастает в 2—3 раза [Oscai L. et al., 1982; Oscai L., 1983; Spriet L. et al., 1985].

Все эти изменения оказывают глубокое влияние на весь липидный обмен в тренированном организме. Показано, что развитие тренированности сопровождается не только редукцией жировой ткани, но также значительным снижением содержания триглицеридов в ряде тканей и одновременным повышением в плазме крови концентрации липопротеинов высокой плотности в понижением концентрации липопротеинов низкой плотности в холестерина [Cooper К., 1982; Wood P. et al., 1983; Kiens В. et al., 1984].

На основании эпидемиологических исследований К. Cooper (1982) пришел к заключению, что в течение 70-х годов XX века в США уменьшилось, число людей с факторами риска ишемической болезни сердца в связи с тем, что в этот период сильно возросло число американцев всех возрастных групп, регулярно занимающихся физкультурой, т. е. «произошло изменение стиля жизни», в результате чего к 1980 г. 47% американцев ежедневно занимаются различными видами физических упражнений, в том числе от 27

Таблица 3. Факторы «коронарного риска» (М) в зависимости от физического состояния человека [Cooper К., 1982]

Физическое состояние человека	Холестерин, мг на 100 мл (n=2514)	Триглицериды, мг на 100 мл (n=2477)	Глюкоза, мг на 100 мл (n=2468)	Мочевая кислота, мг на 100 мл (n= 2472)	АД, мм рт. ст.		Количество жира в организме, % (n=2266)
Физическое состояние человека	Холестерин, мг на 100 мл (n=2514)	Триглицериды, мг на 100 мл (n=2477)	Глюкоза, мг на 100 мл (n=2468)	Мочевая кислота, мг на 100 мл (n= 2472)	систолическое (n=2905)	диастолическое (n=2905)	Количество жира в организме, % (n=2266)
Очень плохое	237,1*	182,1**	112,8**	6,9**	132,6**	86,6**	29,3**
	(229,9*)	(176,8**)	(110,0**)	(6,7*)	(127,6**)	(83,4)	(26,1**)
	n=294	n=290	n=290	n=290	n = 348	n=348	n =241
Плохое	238,5**	171,6**	107,7**	7,0**	126,5*	83,8*	26,9**
	(232,9**)	(163,8**)	(107,3**)	(6,8**)	(124,9*)	(82,4)	(25,3**),
	n=530	n=523	n=522	n=523	n=580	n=580	n=477
Удовлетворительное	228,8*	144,4**	105,5*	6,8**	124,6*	83,2*	24,0**
	(226,9)	(138,7**)	(105,0)	(6,7*)	(124,4)	(82,2)	(24,0**)
	n=767	n=759	n =755	n=758	n=871	n=871	n=711
Хорошее	222,9	114,3**	104,0	6,5	122,5	80,9	20,8**
	(225)	(118,9**)	(105,3)	(6,5)	(123,4)	(81,9)	(22,4**)
	n = 670	n=665	n=663	n = 663	n = 797	n=797	n = 620
Отличное	217,3	87,4	102,0	6,3	122,1	79,8	18,2
	(221)	(98,3)	(103,4)	(6,4)	(122,9)	(81,1)	(20,8)
	n=253	n=240	в =238	n=238	n=309	n=309	n=217
Примечание, n — число испытуемых; цифры в скобках в каждой графе — данные, пересчитанные с учетом возраста, массы тела и количества жира (%). * р<0,05. ** р<0,01.

Рис. 4. Изменение содержания ЛПВП-холестерина в плазме крови при тренировке к физической нагрузке (бег).

А — нетренированные, Б — тренированные люди. 1, 2 — величина содержания липида соответственно до и после тренировки. Ордината — содержание липида, мМ/л; абсцисса — максимальное потребление 0₂, мл/кг • мин [по В. Kiens et al., 1984].

до 30 млн. человек бегают минимум по 1 миле 3 раза в нед. К. Cooper (1982) провел обследование 3000 человек в возрасте от 30 до 60 лет и выявил четкую корреляцию между физическим самочувствием, степенью тренированности к физическим нагрузкам и состоянием факторов риска ишемической болезни сердца. В частности, им было показано, что с ростом степени тренированности и физической выносливости снижается АД, масса тела и содержание в нем жира, уменьшается содержание в плазме крови общего холестерина, липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), ЛПНП-холестерина, триглицеридов, глюкозы, мочевой кислоты и повышается содержание липопротеинов высокой плотности (ЛПВП), ЛПВП-холестерина. В качестве примера результатов этого исследования в табл. 3 приведены данные по сопоставлению уровня физического состояния человека, определяемого по степени тренированности и выносливости к тест-нагрузке и уровня факторов риска ишемической болезни сердца.

На рис. 4 представлены данные, полученные В. Kiens и соавт. (1984), которые изучали изменение содержания ЛПВП-холестерина в плазме крови у нетренированных и тренированных мужчин от 30 до 40 лет под влиянием тренировки бегом. При этом содержание липопротеинов сопоставляли с максимальным потреблением кислорода. Было установлено, как видно на рис. 4, что аэробная мощность и содержание ЛПВП-холестерина у тренированных людей значительно выше, чем у нетренированных, и что особенно существенно, — у обеих групп испытуемых тренировка на выносливость достоверно повышает как содержание липопротеинов высокой плотности в плазме крови, так и аэробную мощность организма, причем это происходит пропорционально длительности тренировки.

В недавних исследованиях Э. И. Зборовского и соавт. (1985), проведенных на 458 практически здоровых мужчинах от 40 до 59 лет, было сопоставлено влияние объема привычной двигательной активности (ходьбы, измеряемой численностью шагов за неделю) на резистентность к субмаксимальной физической нагрузке (тест на велоэргометре) на величину АД, индекс массы тела и на содержание общего холестерина в плазме крови. Выяснилось, что у испытуемых с высоким объемом привычной двигательной активности (более 76 000 шагов в неделю) значительно выше уровень мощности выполняемой тест-нагрузки, максимального потребления кислорода и ниже величины систолического и диастолического АД и содержания общего холестерина, чем у испытуемых с низкой привычной двигательной активностью (менее 40 360 шагов в нед).

В экспериментах, проведенных на алиментарной модели атеросклероза у обезьян, было показано, что тренированность к физической нагрузке в значительной мере ограничивала вызываемое атерогенной диетой развитие коронарного атеросклероза [Kramsch D. et al., 1981].

Завершая рассмотрение изменений липидного обмена при тренированности, как меры ограничения развития соответствующих факторов риска, отметим одно существенное обстоятельство, которое заключается в том, что нормализующее жировой обмен действие эпизодической физической нагрузки у нетренированных людей и животных весьма кратковременно, а у тренированных сохраняется значительно дольше [Scorpio S. et al., 1984].

Важным звеном патогенеза ишемической болезни сердца, гипертонической болезни и инсультов и в то же время фактором риска этих заболеваний являются нарушения реологических свойств крови, нормального соотношения в ней активности систем фибринолиза и свертывания, недостаточность вазодилататорной и депрессорной системы крови, нарушения микроциркуляции.

Исследования последних лет показали, что тренированность к физическим нагрузкам может способствовать ограничению нарушений процессов свертывания и фибринолиза при различных воздействиях, а также повышать мощность вазодилататорной, депрессорной гуморальной системы, а именно кининовой системы.

Так, исследованиями О. А. Гомазкова и соавт. [Гомазков О. А. и др., 1977; Гомазков О. А., 1977; Комиссарова Н. В., 1979] было показано, что у высокотренированных спортсменов в покое заметно снижена активность показателей системы свертывания крови и фибринолиза. Однако при больших нагрузках у них наблюдается увеличенная по сравнению с нетренированными испытуемыми активация системы с преимущественной мобилизацией ответственного за фибринолиз плазминового компонента.

Таким образом, тренированность повышает фибринолитический потенциал крови. В более поздних исследованиях L. Rocker и соавт. (1984) были получены близкие по существу результаты. Авторы показали, что в покое у людей, адаптированных и неадаптированных к физической нагрузке, свертываемость крови и активность системы фибринолиза одинаковы.

Однако во время 30-минутной нагрузки средней и высокой интенсивно^ сти у адаптированных людей наблюдается заметное увеличение активности в плазме крови первичного ингибитора коагуляции — антитромбина III. У неадаптированных людей такой активации не происходит. Явление повышения фибринолитического потенциала крови у тренированных людей обсуждалось в недавней работе I. Huisveld и соавт. (1984). Подчеркивая сложность проблемы и наличие недостаточной ясности в понимании механизмов изменения системы свертываемости крови при тренированности, авторы пришли к заключению, что у адаптированных людей значительно повышена способность плазминовой системы крови к активации, что, как предполагается, обусловлено у них более интенсивной мобилизацией факторов, активирующих высвобождение плазминогена из стенки сосуда и образование плазмина.

В обеспечении адаптационных возможностей кровообращения существенное значение имеет состояние депрессорной кининовой системы крови и почек; истощение ее компенсаторных резервов в ответ на длительное усиление продукции прессорных гормонов является одним из механизмов становления гипертонической болезни ;[Ланцберг Л. А., Некрасова А. А., 1972; Шхвацабая И. К.,

и др., 1975, 1980]. Показано, что у больных гипертонической болезнью активность кининовой системы крови в покое повышена, однако при нагрузках функционирование этой системы оказывается нарушенным [Гомазков О. А. и др., 1977; Шхвацабая И. К. и др., 1980; Хамазюк И. Н., Халтагарова В. Н., 1983].

В частности, в исследованиях И. Н. Хамазюка и В. Н. Халтагаровой (1983) выявлено, что у большинства обследованных больных гипертонической болезнью I и II степени наблюдается снижение функциональных возможностей кининовой системы крови при физической нагрузке и в период восстановления. Это выражается нарушением корреляции между изменением содержания предшественников и ингибиторов калликреина, что сопровождается повышенной гипертензивной реакцией и снижением порога нагрузки. Лишь у 17% больных наблюдалась адекватная реакция кининовой системы крови на нагрузку, что коррелировало с близкими к норме показателями гипертензивной реакции на нагрузку и максимальным значением пороговой нагрузки. При анализе данных выяснилось, что этот более благоприятный тип состояния кининовой системы характерен для больных с профессиями, требующими более высокой физической подготовки. Эти данные наряду с другими свидетельствуют, что компенсаторные возможности кининовой системы играют важную роль в ограничении гипертензивных реакций организма и, что наиболее существенно для нашего изложения, они показывают, что тренированность повышает резистентность кининовой системы к нагрузкам, что сопровождается уменьшением тяжести течения гипертонической болезни.

Прямые исследования изменений функциональных возможностей кининовой депрессорной системы при адаптации к физическим нагрузкам и роли этих изменений в повышении резистентности организма человека к гипертензивным состояниям были проведены И. К. Шхвацабая и соавт. (1975). Они показали, что систематические физические тренировки приводят к изменению возможностей и уровня функционирования кининовой системы крови и почек в покое и при нагрузках. Кининовая система крови при тренированности характеризуется более экономной активностью в покое и менее выраженной активацией при нагрузках; кининовая система почек при этом характеризуется более высокой активностью в покое и значительной активацией при нагрузках. В результате у нетренированных людей нагрузка, близкая к предельной, вызывает резкое снижение активности кининовой системы в почках и повышение ее активности в крови, а у тренированных людей (спортсменов) при аналогичной нагрузке происходит повышение активности кининовой системы почек и менее выраженная мобилизация системы крови,

Такие изменения отражают повышение устойчивости кининовой системы к нагрузкам и тем самым, по мнению авторов, являются фактором профилактики гипертензивных состояний и в том числе — гипертонической болезни. Существо профилактического значения этих сдвигов при развитии гипертонической болезни состоит, в частности, в том, что они могут предупреждать или задерживать включение в патогенез болезни почечно-ишемического и солевого факторов,

Лечение и реабилитация

Структурные изменения в организме, развивающиеся в процессе адаптации к физическим нагрузкам, не только обеспечивают положительные профилактические эффекты адаптации, но и создают основу для использования такой адаптации с целью коррекции определенных нарушений метаболизма и функций организма — для лечения некоторых заболеваний.

Возможности использования системы физических упражнений, тренингов как фактора реабилитации и лечения привлекают в настоящее время все большее внимание исследователей и клиницистов, особенно в области сердечно-сосудистой патологии [Николаева Л. Ф., 1980; Николаева Л. Ф., Аронов Д. М., 1984; Cooper К., 1982; La Porte R. et al., 1984; Mazurek W., Halawa В., 1985; Nabavi S., 1985].

Во многих работах авторы приводят убедительные доказательства благотворного действия физической тренировки как компонента комплексной программы реабилитации и лечения больных, страдающих ишемической болезнью сердца при различных ее проявлениях: стойкой стенокардии, ишемических кардиопатиях, остром инфаркте и постинфарктном кардиосклерозе.

Так, W. Mazurek и В. Halawa (1985) изучали влияние различных физических упражнений, выполнявшихся во время месячного пребывания в санатории, на общую физическую работоспособность, гемодинамические показатели и содержание катехоламинов в сыворотке крови у больных стойкой стенокардией напряжения в возрасте от 45 до 56 лет. Было показано, что с помощью комплекса ежедневных динамических (аэробических) упражнений, в который входили ходьба с грузом 6 кг и без груза со скоростью 5 км/ч, в течение 1 ч в день и езда на велосипеде в течение 35 мин в день, был достигнут высокий лечебный эффект. У больных повысилась физическая работоспособность, снизилось потребление сердцем кислорода, увеличился ударный объем сердца, а также снизилось содержание норадреналина и адреналина в крови при нагрузке.

Аналогичные данные при использовании такого же комплекса тренировки получили V. Schram и P. Hanson (1985).

В исследованиях В. А. Силуяновой и соавт. (1985) применяли специалъно разработанный метод физической тренировки на велоэргометре в положении лежа на спине для лечения 66 больных ишемической болезнью с постинфарктным кардиосклерозом и стенокардией напряжения. Оценка эффекта лечения проводилась путем нагрузочного тестирования с регистрацией «двойного произведения» (произведения частоты сердцебиений на систолическое АД), определяющего, как известно, потребление сердцем кислорода, при регистрации гемодинамических показателей с помощью эхокардиографии и тетраполярной реографии. Применяемый метод тренировки обеспечивал, по мнению авторов, изотоническую гиперфункцию сердца в условиях субмаксимального конечно-диастолического объема и минимальной внешней работы. Было показано, что в результате такой тренировки в сочетании с улучшением клинического состояния наблюдалось уменьшение «двойного произведения» за счет снижения частоты и АД, уменьшение конечно-систолического размера левого желудочка, увеличение максимальных вначенйй ударного объема и ударной работы.

Существенное повышение сократительной способности миокарда левого желудочка, проявляющееся увеличением ударного объема в покое и фракции изгнания, отмечено также A. Ehsani (1985) у больных ишемической болезнью сердца (в возрасте от 50 до 56 лет) после 12 мес интенсивной тре-

нировки на выносливость, проводимой 3—5 раз в нед при интенсивности, соответствующей 75—90% максимального потребления кислорода.

Значительный интерес представляют результаты исследований, в которых использовали адаптацию к физическим нагрузкам с целью лечения и реабилитации больных после сравнительно недавно перенесенного инфаркта миокарда.

Так, В. А. Люсов и соавт. (1982) проводили 10-недельные тренировки 52 больных, перенесших инфаркт миокарда, у 47 из которых инфаркт диагностировался как трансмуралъный или крупноочаговый, и 8 больных со стенокардией напряжения. Возраст больных — от 30 до 68 лет (средний 51,3 года). Тренировки начинались через 2—10 мес после начала болезни и состояли из 30 занятий на велоэргометре 3 раза в нед по особой программе: каждое занятие включало 4 периода нагрузки по 4 мин (при интенсивности, соответствующей частоте сердцебиений 126 в минуту) с двухминутными интервалами покоя. Исследование показало, что у адаптированных таким образом больных достоверно возросла пороговая мощность нагрузки и снизилась величина «двойного произведения» по сравнению с исходным уровнем при сопоставимых нагрузках.

В более ранней работе A. Bjernulf (1973) была использована интенсивная тренировочная программа для реабилитации больных через 3 мес после инфаркта миокарда (средний возраст больных — 52,5 года). Тренировку проводили в течение 12 нед 3 раза в нед по 45 мин, занятие включало 10 мин ритмической гимнастики и 3 упражнения на велоэргометре — по 10 мин с трехминутными интервалами. После окончания этой программы у больных по сравнению с неадаптированной группой отмечены уменьшение частоты сердцебиений в покое и при нагрузке, снижение АД и «минутной работы» левого желудочка, оцениваемой как произведение минутного объема на АД, при нагрузке, и соответственно уменьшение «двойного произведения». Особенно подчеркивает автор значимость последнего достижения, которое, как уже упоминалось выше, свидетельствует о снижении потребности сердца в кислороде.

Д. М. Аронов (1983) проводил исследования с более длительной адаптацией к физическим нагрузкам больных, перенесших инфаркт миокарда. В этой работе 129 мужчин в возрасте от 40 до 55 лет спустя 3—6 мес после инфаркта тренировались в течение 2 лет 3 раза в нед по 1 ч в день на велоэргометре с использованием различных режимов нагрузки (от 50 до 90% от пороговой в разных экспериментальных группах) с различными интервалами. Показано, что у тренировавшихся больных по сравнению с контрольной группой на 40% увеличилась мощность пороговой нагрузки, на 17,6% снизилась кислородная стоимость единицы работы, на 18,6% выросло значение максимального потребления кислорода и снизилось его потребление при работе со стандартной интенсивностью.

Таким образом, приведенные работы и другие исследования в этой области свидетельствуют о важной роли физических тренировок в комплексной программе лечения и реабилитации больных ишемической болезнью сердца. Такое действие адаптации к физическим нагрузкам обеспечивается несомненно именно теми компонентами структурного «следа» адаптации, которые были подробно рассмотрены при обсуждении положительных перекрестных эффектов адаптации применительно к ишемическим и стрессорным повреждениям сердца. Речь идет прежде всего об увеличении васкуляризации сердца и, следовательно, улучшении коронарного кровообращения, о повышении мощности систем энергообеспечения и ионного транспорта в миокарде, повышении

мощности сократительного аппарата сердечной мышцы и, следовательно, повышении сократительной функции сердца. Существенное место в лечебном эффекте занимает также рассмотренное выше влияние адаптации на факторы риска.

В качестве примера, иллюстрирующего это положение, можно привести результаты двух исследований, свидетельствующих об улучшении коронарного кровообращения под влиянием физических тренировок при ишемических состояниях. Так, в работе М. Verani и соавт. (1981) показано, что 12яедельная тренировка приводит у больных ишемической болезнью сердца к улучшению перфузии миокарда в покое и при физической нагрузке.

В экспериментах К. Przyblenk и A. Groom (1984) получены прямые морфологические данные, доказывающие увеличение васкуляризации сердца под влиянием физических тренировок, предпринятых после инфаркта миокарда. Авторы воспроизводили у крыс инфаркт левого желудочка путем перевязки левой коронарной артерии и через 1 нед после этого животных начали адаптировать к физической нагрузке бегом в третбане. После завершения 4-недельной тренировки у адаптированных животных обнаружено значительное увеличение количества капилляров в «переходной» зоне миокарда (225—525 мкм от границ некроза) по сравнению с неадаптированными, а также улучшение показателей капиллярной геометрии.

Вместе с тем следует подчеркнуть, что успешное, без осложнений, применение адаптации к физическим нагрузкам с целью лечения и реабилитации при ишемической болезни сердца и особенно при инфаркте возможно лишь при условии строгого подбора программы тренировок в каждом конкретном случае с учетом особенностей разных видов нагрузки.

Так, например, в исследованиях В. А. Силуяновой и соавт. (1985) при сопоставлении реабилитационных эффектов двух видов физических тренировок у больных ишемической болезнью сердца выяснилось, что лучший эффект, характеризующийся большим ростом максимального ударного объема и максимальной ударной работы сердца, более выраженным снижением «двойного произведения» и другими положительными сдвигами, наблюдается при использовании разработанной авторами тренировки «низкой интенсивности» на велоэргометре при положении больных лежа на спине. Второй вид тренировок — «по общепринятым в клинических учреждениях методикам» — давал менее выраженный лечебный эффект. При этом авторы отмечают, что за 3 года наблюдений общая сумма тяжелых проявлений ишемической болезни в группе больных, проходящих первый вид тренировок, составляла 9%, в то время как в контрольной (при тренировках второго вида) — 20%.

В последние годы внимание клиницистов привлекали исследования возможности использования адаптации к физической нагрузке при лечении больных с артериальной гипертензией и в том числе гипертонической болезнью. В приведенных выше исследованиях по использованию тренировок при реабилитации больных ишемической болезнью уже был отмечен депрессорный эффект адаптации, выражавшийся снижением АД. Именно этот эффект послужил основой для лечебного использования адаптации при гипертензивных состояниях.

Показано, что даже однократная физическая нагрузка средней интенсивности (бег в третбане со скоростью 1,8—2,2 м/с при частоте сердцебиений 125—135 ударов в минуту) вызывает у гипертоников спустя примерно 1 ч после упражнений значительное снижение систолического и диастоли-

ческого АД (Bennet T. et al., 1984]. Исследование влияния регулярных физических тренировок на АД у больных с гипертензивными состояниями показало, что адаптация к физическим нагрузкам динамического характера приводит к стойкому снижению АД у больных с умеренной гипертонией в с так называемой «пограничной» гипертонией [Krotkiewski M. et al., 1979; Kukkonen К. et al., 1982; Hagberg J. et al., 1983; Martin J. et al., 1985]. Так, в частности, J. Martin и соавт. (1985) показали, что 10-неделъные тренировки динамического («аэробического») характера (велоэргометр, ходьба, перемежающаяся с бегом трусцой) привели у больных с умеренной гипертонией (135/95 мм рт. ст.) к выраженному снижению диастолического (на 9,6 мм рт. ст.) и менее выраженному (на 6,4 мм рт. ст.) снижению систолического АД. При этом авторы отмечают, что тренировки к силовым нагрузкам на оказывали благоприятного действия.

Наиболее эффективным, по мнению некоторых авторов, является использование физических тренировок при «пограничных» гипертензивных состояниях, при которых еще не отработана медикаментозная терапия. Так, в работе К. Kukkonen и соавт. (1982) было показано, что у мужчин среднего возраста от 35 до 50 лет, страдающих «пограничной» гипертонией (141/91 мм рт. ст. или выше), систематические тренировки на велоэргометре поспециальней программе в течение 4 мес привели к существенному снижению диастолического АД в покое, а также к уменьшению подъема систолического и диастолического АД при физической нагрузке, в результате значения АД при тест-нагрузке у этих людей не отличались от значений у нормотензивного контроля. Кроме того, адаптация привела к росту максимального потребления кислорода, улучшению самочувствия и снижению «двойного произведения».

В основе данного нормотензивного действия адаптации к физическим, нагрузкам лежит, по-видимому, прежде всего коррекция нарушений нейрогуморальных механизмов регуляции сосудистого тонуса, обусловленная перестройкой системы кровообращения и ее регуляции в процессе адаптации. В пользу этого положения свидетельствуют данные J. Martin и соавт. (1985). которые показали, что снижение АД под влиянием физических тренировок у больных умеренной гипертонией сопровождалось уменьшением в крови концентрации гормона прессорной группы ренина более чем в 2 раза.

Далее, в исследованиях J. Duncan и соавт. (1983) было изучено влияние физической тренировки на АД и содержание катехоламинов в плазме крови у больных умеренной гипертонией. Выяснилось, что у больных с повышенной концентрацией катехоламинов адаптация к физическим нагрузкам давала более выраженный гипотензивный и симпатолитический эффект, чем у больных с нормальным содержанием катехоламинов.

Важное место в лечебном действии адаптации при гипертонии несомненно занимает ее влияние на состояние депрессорной кининовой системы крови и почек, вызывающее, как было рассмотрено выше, повышение функциональных возможностей этой системы и ее резистентности к нагрузкам.

Помимо влияния на регуляцию сосудистого тонуса, адаптация к физическим нагрузкам может оказывать благотворное воздействие на течение гипертонических состояний также за счет улучшения коронарного кровообращения. Известно, что стойкие гипертензивные состояния, вызывая повышение сопротивления сосудов большого круга кровообращения и тем самым гиперфункцию сердца, приводят к развитию компенсаторной гипертрофии миокарда, сопровождающейся уменьшением плотности коронарных капилляров и созданием условий относительной гипоксии. Работами М. А. Самотейкина и И. В. Иркина (1972) было установлено, что у людей, умерших от гипертонии, резко уменьшено

число капилляров на 1 мм² площади миокарда и соответственно значительно увеличен радиус диффузии кислорода в сердечной мышце.

Адаптация к умеренным динамическим физическим нагрузкам, вызывая рост васкуляризации сердца, не приводит, как было нами ранее указано, к его гипертрофии и таким образом способна уменьшить данное нарушение коронарного кровообращения.

Действительно, в исследованиях R. Crisman и соавт. (1985) было показано, что у крыс со спонтанной наследственной гипертонией линии SHR 10еедельная тренировка в третбане при интенсивности нагрузки, соответствующей 70—90% максимального потребления кислорода, вызывала рост капилляров в миокарде и ликвидировала недостаточность коронарного кровообращения. Она увеличила на 31% площадь поверхности и на 40% — объем' и плотность коронарных капилляров, не влияя на массу сердца; в результате межкапиллярная дистанция в миокарде у адаптированных гипертензивных крыс оказалась уменьшенной в среднем на 20% и не отличалась от таковой у нормотензивных животных линии Вистар.

Нужно отметить, что по данным многих авторов, при выраженной, эссенциальной, гипертонии одни физические тренировки без медикаментозных средств не приводят к надежному снижению АД [Воуег 3., Kasch F., 1970; De Plaen J., Detry J., 1980; Roman 0. et al., 1981]. Это, по-видимому, объясняется тем, что при длительных тяжелых гипертониях мы наблюдаем уже развитие глубоких органических изменений в организме, требующих дифференцированного комплексного лечения. При этом вопрос о месте физических тренировок в этом лечении и их программе нуждается в дальнейшем изучении.

В настоящее время не вызывает сомнений целесообразность и перспективность использования адаптации к физическим нагрузкам при лечении ранних стадий гипертонической болезни, «пограничной» гипертензии и гипертензивных состояний, в основе которых лежат нарушения нейрогуморальных механизмов регуляции сосудистого тонуса.

Значительно менее изученными в настоящее время являются возможности использования адаптации к физическим нагрузкам при лечении других заболеваний (не считая заболеваний опорнодвигательного аппарата). Вместе с тем такие компоненты структурного «следа» адаптации, как перестройка нейрогуморальных регуляторных механизмов и повышение мощности системы транспорта кислорода, создают предпосылки использования адаптации для коррекции таких регуляторно обусловленных заболеваний, как сахарный диабет, язвенные поражения желудка и двенадцатиперстной кишки, анемия и др.

Действительно, имеющиеся данные об изменениях секреции инсулина, чувствительности к нему тканей и эффективности его действия у здоровых людей и животных при адаптации к физическим нагрузкам создают предпосылки для использования такой адаптации с целью лечения гиперинсулиновых состояний как фактора риска диабета, а также диабета, особенно инсулинрезистентной его формы [Sullivan L., 1982; James D. et al., 1984].

Так, ряд исследований показал, что адаптация к физическим нагрузкам весьма эффективна при лечении ожирения, которое рассматривается многи-

Рис. 5. Содержание инсулина и триглицеридов в плазме крови людей при тренировке к физической нагрузке.

1 — здоровые люди среднего возраста; 2 — здоровые люди молодого возраста; 3 — страдающие ожирением. Светлые и черные столбики — нетренированные и тренированные люди соответственно. Ордината: А — концентрация инсулина, мкЕ/мл; Б — концентрация триглицеридов, мг/100 мл [по L. Sullivan, 1982]. Пояснения в тексте.

ми исследователями как фактор риска диабета, поскольку при ожирении развивается гиперинсулинемия. Истинные механизмы этого явления пока неясны, но предполагается, что при этом состоянии развивается резистентность'тканей (скелетных мышц, печени, жировой ткани) к инсулину; это приводит к гипергликемии и, как результат — к гиперинсулинемии. Постоянная увеличенная потребность в инсулине в таких условиях приводит сначала к гипертрофии и (или) гиперплазии р-клеток поджелудочной железы и в дальнейшем — к истощению аппарата синтеза в них гормона из-за длительной гиперфункции [Sullivan L., 1982]. Было показано, что адаптация к физическим нагрузкам наряду со снижением содержания триглицеридов в крови значительно ограничивает гиперинсулинемию при ожирении [Bjorntorp P. et al., 1970; Sullivan L., 1982].

На рис. 5 представлены данные, приведенные в работе L. Sullivan (1982), который сопоставлял содержание инсулина и триглицеридов в плазме крови у людей среднего возраста, ведущих малоподвижный образ жизни и активно двигающихся (бегунов), у молодых людей, тренированных и нетренированных к физической нагрузке, а также у людей, страдающих ожирением, тренировавшихся 2 мес к физическим нагрузкам и нетренировавшихся. Эти результаты особенно четко демонстрируют лечебный эффект адаптации при гиперинсулинемии, связанной с ожирением (см. рис. 5, А, столбики 3).

Механизм данного лечебного эффекта еще не выяснен окончательно. Однако известно, что тренированность к физическим нагрузкам приводит к повышению способности тканей связывать инсулин и увеличению их чувствительности к этому гормону, что способствует более рациональному его расходованию в адаптированном организме. Это позволяет предполагать, что тренированность ограничивает гиперинсулинемию при ожирении путем коррекции чувствительности тканей к инсулину, т. е. за счет исключения основной причины гиперсекреции гормона.

В настоящее время имеются данные, демонстрирующие эффективность использования адаптации к физическим нагрузкам в комплексной терапии диабета (Vranic M., Berger М., 1979; Вегger M., Berchtold P., 1982].

Так, показано, что при обычной клинической ситуации, когда больные имеют умеренную гипергликемию, тренировка к физическим упражнениям снижает содержание сахара в крови и улучшает самочувствие [Saltin В. et al., 1979; Koivisto V., Groop L., 1982]. Однако такая терапия противопаказана яри жестком дефиците инсулина и кетоацидозе, так как в этих условиях нагрузка приводит к росту продукции глюкозы в печени, который не уравновешивается утилизацией, в результате чего гипергликемия возрастает; кроме того, при резком дефиците инсулина нагрузка стимулирует метаболизм липидов, что приводит к повышению в крови содержания свободных жирных кислот (СЖК) и стимуляции образования кетоновых тел и гиперкетонемии [Wahren J. et al., 1978].

Повышение активности стресс-лимитирующих систем организма и рост его резистентности к стрессорным воздействиям при адаптации к физическим нагрузкам, по-видимому, создает предпосылки для использования такой адаптации в качестве фактора реабилитации больных, страдающих язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки.

Исследованиями G. Tharp и J. Jackson (1975) было показано, что предварительная адаптация крыс к физическим нагрузкам предупреждала у них образование язв желудка при иммобилизационном стрессе. Этим данным соответствуют наблюдения, свидетельствующие о том, что у людей, тренированных к физическим нагрузкам, повышена устойчивость к образованию язв в желудке [Frenkl R. et al., 1965; Pavlik G., Frenkl R., 1978].

Однако, прямых данных об использовании физических тренировок для реабилитации больных язвенной болезнью пока нет, и поэтому для решения этого вопроса необходимы дальнейшие исследования.

Перспективным представляется изучение возможности использования адаптации к физическим нагрузкам в комплексном лечении некоторых видов анемии. Основой для такого предположения служит наличие в адаптированном организме таких компонентов структурного базиса адаптации, как увеличенная мощность системы транспорта кислорода и системы энергообеспечения мышечной ткани.

В пользу реальности такого предположения говорят недавние исследования R. McDonald и соавт. (1984), которые изучали влияние физических тренировок (бег в третбане) на содержание миоглобина в скелетных и сердечной мышцах, гемоглобина и лактата в крови в покое, а также на работоспособность при тест-нагрузках у крыс с железодефицитной анемией. Было показано, что анемия вызывала увеличение концентрации лактата в крови в 2,5 раза по сравнению с нормой, снижение содержания гемоглобина, а также уменьшение концентрации в скелетных мышцах и сердце миоглобина (табл. 4). После 6-недельной тренировки содержание гемоглобина у интактных крыс и крыс с анемией существенно не изменилось. Но при этом у крыс с анемией в 1,5—2,5 раза возросла концентрация миоглобина в сердце и мышцах. В результате данный показатель у этих животных достиг уровня контрольных животных, а для скелетных мышц даже превысил его.

Таблица 4. Содержание миоглобина (мг-г^-1 ткани) в сердце и мышцах задних конечностей крыс (M±SD)[Mc Donald et al., 19841

Вариант опыта	Концентрация миоглобина
Вариант опыта	сердце	скелетные мышцы
Контроль (9)	0,70±0,13	0,24±0,05
Контроль + адаптация (7)	0,95±0,17*	0,26±0,05
Анемия (10)	0,44+0,08*	0,14+0,04*
Анемия + адаптация (7)	0,6б±0,13**	0,34+0,10***
Примечание. Цифры в скобках — число животных. * Отличия от варианта «контроль» достоверны. ** Отличия от варианта «анемия» достоверны.

Данный сдвиг сопровождался у крыс с анемией полной нормализацией концентрации лактата в крови в покое и повышением работоспособности при субмаксимальных нагрузках. Таким образом, адаптация к физическим нагрузкам привела к ликвидации важного нарушения гомеостаза при анемии— лакцидемии. Механизм этого нарушения еще недостаточно ясен. Однакопредполагается, что при железодефицитной анемии оно может быть связано как с нарушением снабжения мышц кислородом, так и со снижением активности железосодержащих ферментов в митохондриях и нарушением работы цикла трикарбоновых кислот в мышечной ткани [Ohira Y. et al., 1982]. Поэтому можно полагать, что установленное в данной работе лечебное действие адаптации при железодефицитной анемии обусловлено такими компонентами структурного «следа» адаптации, как увеличение мощности системы транспорта кислорода в мышцах, доказанное в данной работе, и повышенна мощности системы митохондрий. Именно эти изменения, по-видимому, способствуют нормализации продукции и утилизации лактата при железодефицитной анемии.

Таким образом, возникновение в процессе устойчивой адаптации к физическим нагрузкам многокомпонентного структурного «следа» определяет положительные перекрестные эффекты адаптации и является основой для ее использования с целью профилактики, лечения и реабилитации широкого круга заболеваний и прежде всего стрессорных и ишемических повреждений сердечно-сосудистой системы.

Сходство положительных перекрестных эффектов адаптации к высотной гипоксии и физическим нагрузкам

В основе положительных перекрестных эффектов адаптации к физическим нагрузкам лежит материальный базис адаптации — ее структурный «след».

Известно, что адаптация к умеренной высотной гипоксии, несмотря на свои особенности, имеет общие черты структурного «следа» с адаптацией к физическим нагрузкам.

Очевидно это обстоятельство и определяет общность положительных перекрестных эффектов адаптации к высотной гипоксии с таковыми при адаптации к физическим нагрузкам.

Поэтому уместно кратко охарактеризовать структурный «след» адаптации к высотной гипоксии и рассмотреть некоторые примеры ее перекрестных эффектов.

Высотная гипоксия характеризуется снижением парциального давления кислорода в крови и вызывает кислородное голодание, т. е. недостаточное снабжение кислородом клеток и тканей организма. В связи с этим основные приспособительные реакции организма, возникающие при действии гипоксии, направлены на ликвидацию или уменьшение кислородной недостаточности. Причем в отличие от действия физической нагрузки и других факторов окружающей среды, вызывающих двигательную активность, недостаток кислорода первично не действует на экстерорецепторы и незаметно вторгается во внутреннюю среду, приводя к гипоксемии. И только после возникновения гипоксемии недостаток кислорода начинает действовать как раздражитель на хеморецепторы аортально-каротидной зоны сосудистого русла, непосредственно на центры, регулирующие дыхание и кровообращение и т. д. В результате развивается «комплекс событий», направленных на мобилизацию систем транспорта кислорода, приводящий к явлению «срочной» адаптации к гипоксии, которая характеризуется неполным, неэкономным и в результате — малоэффективным приспособлением организма к недостатку кислорода. При достаточно длительном воздействии высотной гипоксии в результате формирования структурных изменений — структурного «следа» — в функциональной системе, ответственной за приспособление к недостатку кислорода, развивается устойчивая адаптация организма к гипоксии¹.

Структурный «след» этой адаптации характеризуется двумя чертами, которые обеспечивают организму жизнедеятельность в условиях недостатка кислорода, составляют основу перекрестных эффектов и выявляют общность этой адаптации с адаптацией к физическим нагрузкам.

Первая черта состоит в том, что в процессе адаптации растет дыхательная поверхность и емкость легких, мощность дыхательной мускулатуры; увеличивается масса сердца, что сочетается с увеличением в 1,5—2 раза емкости коронарного русла, повышением концентрации миоглобина и числа митохондрий в миокарде и ростом мощности в нем системы гликолиза и транспорта катионов. Сходные изменения формируются и в скелетной мускулатуре. Повышается содержание гемоглобина в крови. Данные компоненты структурного «следа» обеспечивают адаптированному к гипоксии организму увеличение объема вдыхаемого воздуха и коэффициента утилизации из него кислорода, повышение мощности системы энергообеспечения миокарда, снижение потребления им кислорода, увеличение сократительных возможностей сердца,

¹ Меерсон Ф. 3. Общий механизм адаптации и профилактики. — М.: Медицина, 1973; Меерсон Ф. 3. Адаптация, стресс и профилактика. М.: Наука, 1981.

рост кислородной емкости крови и способности тканей утилизировать кислород и т. д. Кроме того, адаптация к высотной гипоксии повышает активность антиоксидантных ферментов — супероксиддисмутазы и глутатионпероксидазы — в мозге и печени [Герасимов А. М. и др., 1979] и, по-видимому, в других тканях. Это способствует повышению резистентности адаптированного организма к повреждающему действию чрезмерной активации свободнорадикального окисления.

Как было показано в нашем предшествующем изложении, именно такие компоненты структурного «следа» присущи и адаптации к физическим нагрузкам.

Вторая важная черта структурного «следа» адаптации к гипоксии, сближающая ее с адаптацией к физическим нагрузкам, связана с изменениями на уровне регуляторных систем. Это относится прежде всего к перестройке стресс-реализующей симпатикоадреналовой системы. Рассмотрим ее несколько подробнее, так как адаптационные изменения именно в этой системе имеют непосредственное отношение к защитным перекрестным эффектам обоих типов адаптации при ишемических повреждениях сердца и особенно к эффектам профилактики аритмий и фибрилляции сердца, о которых будет рассказано в 5-й главе.

В наших исследованиях, проведенных ранее, показано, что перестройка симпатико-адреналовой системы в процессе адаптации к умеренной высотной гипоксии характеризуется увеличением мощности аппарата симпатической регуляции сердца, что выражается гипертрофией нейронов, иннервирующих сердце, повышением в них мощности системы синтеза медиатора и ростом способности этой системы обеспечивать нормальное содержание медиатора в миокарде в условиях гипоксии [Пшенникова М. Г., 1973, 1979, 1980]. Кроме того, данная перестройка сопровождается увеличением запасов катехоламинов в надпочечниках [Меерсон Ф. 3., Пшенникова М. Г., Матлина Э. Ш., 1977] и ростом активности в них ферментов синтеза катехоламинов, связанным с активацией синтеза белков и в том числе данных ферментов [Klain G., 1972]. Эти изменения сочетаются с повышением адренореактивности сердца [Пшенникова М. Т., Новикова Н. А., 1977; Меерсон Ф. 3., Краузе Э. Г. и др., 1979]. Указанные изменения, свидетельствующие о повышении мощности симпатико-адреналовой системы и эффективности ее функционирования, в значительной мере определяют другое важное проявление ее адаптационной перестройки — уменьшение степени мобилизации этой стрессреализующей системы при различных ситуациях, обычно приводящих к ее активации.

Эта существенная черта адаптированного к высотной гипоксии организма проявляется уменьшением «выброса» катехоламинов в ответ на нагрузку и означает, что выраженность стресс-реакции в таком организме уменьшена.

Рассмотренная перестройка приводит прежде всего к повышению резистентности адренергической системы к нагрузкам и стрес-

сорным ситуациям, т. е. к воздействиям, вызывающим у неадаптированных животных истощение запасов катехоламинов в надпочечниках и исполнительных органах и нарушение адренергической регуляции этих органов.

Установлено, что предварительная адаптация к высотной гипоксии в значительной мере защищает миокард от истощения запасов норадреналина, обычно развивающегося при длительной гиперфункции сердца, вызванной экспериментальным пороком [Пшенникова М. Г., Меерсон Ф. 3., Манухин В. Н., 1972]. Предварительная адаптация крыс к прерывистому действию высотной гипоксии (на «высоте» 5 км, в течение 8 нед по 5 ч в день) почти в 3 раза уменьшала снижение концентрации норадреналина и полностью предупреждала падение содержания этого медиатора в левом желудочке сердца, возникающее обычно при пороке сердца.

Показано, что такая адаптация защищает сердце от истощения в нем: запасов катехоламинов и нарушения адренергической регуляции, наступающих при истощении физической нагрузкой [Меерсон Ф. 3., Пшеннико-ва М. Г., Матлина Э. Ш., 1977; Пшенникова М. Г., 1980].

В соответствии с приведенными выше данными о перестройке адренергической регуляции под влиянием адаптации к гипоксии можно полагать, что рассмотренные защитные эффекты адаптации обусловлены как усилением мощности аппарата синтеза катехоламинов в адренергических нейронах, иннервирующих сердце, так и повышением резервов катехоламинов в надпочечниках. Действительно, по данным наших исследований, у адаптированных животных концентрация норадреналина и адреналина в надпочечниках достигает 649 ±71 мкг/г и 575 ±30 мкг/г соответственно при значениях этого показателя в контроле 210±21,8 мкг/г и 378±23 мкг/г соответственно, т. е. возрастает в 1,5—3 раза.

Кроме того, эти эффекты обусловлены, по-видимому, также снижением интенсивности стресс-реакции у адаптированных к гипоксии животных и уменьшенным «выходом» норадреналина из терминалей симпатических волокон в миокарде, а следовательно, и меньшей потерей медиатора.

Адаптационные структурные изменения затрагивают и высшие отделы нервной системы. Они основаны на активации синтеза нуклеиновых кислот и белков в нейронах и глиальных клетках головного мозга и проявляются, в частности, в умеренной гипертрофии этих нейронов [Меерсон Ф. 3., Кранц Д., Садыралиев Т. С., 1973], активации синтеза и повышении активности митохондриальных ферментов в нейронах (Smialek A., Hamberger A., 1970] и т. д. Эти изменения приводят к повышению функциональных возможностей мозга, что проявляется увеличением степени сохранения условных рефлексов, ускоренным переходом кратковременной памяти в долговременную и, что особенно существенно, увеличением устойчивости мозга к чрезмерным раздражителям, конфликтным ситуациям, эпилептогенам и т. д. [Меерсон Ф. 3., Кругликов Р. И., 1986].

Общность компонентов структурного «следа» адаптации к высотной гипоксии и адаптации к физическим нагрузкам, охарактеризованная выше, обусловливает и определенное сходство пере-

крестных эффектов этих видов адаптации. Так, адаптация к высотной гипоксии обладает способностью предупреждать или ограничивать стрессорные повреждения. Приведем два примера.

В исследованиях Ф. 3. Меерсона и А. И. Саули (1982—1985) установлено, что предварительная адаптация крыс к умеренному действию высотной гипоксии в значительной мере предупреждает нарушения сократительной функции миокарда и его реакции на изменение концентрации Са²⁺ и антагонистов этого катиона при эмоционально-болевом стрессе. Исследования были проведены на изолированной папиллярной мышце левого желудочка в условиях ее электростимуляции и изотонического режима сокращения в оксигенированном (О₂—95%; CO₂—5%) растворе Кребса —Хензелейта при 29±1°С и рН 7,4. Адаптацию к высотной гипоксии проводили в условиях барокамеры (на «высоте» 5,5 км) в течение 8 нед 5 раз в нед по 6 ч в день. Эмоционально-болевой стресс воспроизводили по принятой методике [Desiderato О. et al., 1974] однократно в течение 6 ч. Данные, представленные в табл. 5, позволяют сравнить основные показатели сократительной функции

Таблица 5. Показатели сократительной функции изолированных

папиллярных мышц левого желудочка сердца крыс при

эмоционально-болевом стрессе (М±m)

Вариант опыта	Площадь поперечного сечения мышцы, мм²	Амплитуда сокращения, % от исходной длины мышцы	Максимальная скорость сокращения, м. е./с	Максимальная скорость расслабления, м. е./с
Контроль
(10)	0,82+0,05	8,41±0,42	0,93±0,04	0,80±0,04
Стресс
(11)	0,98+0,06	4,91+0,25*	0,52±0,03*	0,54±0,03*
Адаптация
(10)	0,78±0,04	9,71±0,49	0,96±0,05	0,93±0,05
Адаптация + стресс (10)
Адаптация + стресс (10)	0,78±0,07	7,80+0,39*	0,87+0,04	0,81±0,04
Примечание. Цифра в скобках — число животных; м. е. — мышечная единица; частота сокращений мышцы 20 в минуту. * Отличия от варианта «контроль» достоверны.

папиллярной мышцы животных исследуемых групп в условиях стабильного функционирования при частоте 20 сокращений в минуту и свидетельствуют о том, что стресс у неадаптированных к гипоксии животных приводит к уменьшению амплитуды и скорости сокращения, а также скорости расслабления сердечной мышцы в среднем на 44—33%. Адаптация к гипоксии сама по себе в условиях данного эксперимента не оказала существенного влияния на основные показатели сокращения и расслабления миокарда. Вместе с тем она полностью предупреждала депрессию скорости сокращения и расслабления и в 2 раза уменьшила депрессию амплитуды сокращения сердечной мышцы, развивающуюся под влиянием стресса у неадаптированных животных.

Далее в этой работе исследовали влияние адаптации на изменение при стрессе реакции миокарда на естественные антагонисты Са²⁺ — ионы Na²⁺ и Н+, конкурирующие, как уже упоминалось выше, с Са²⁺ за пункты связывания в структурах сарколеммы кардиомиоцита и способные вытеснять его из этих пунктов и вызывать поэтому депрессию сокращения миокарда. Данные, представленные в табл. 6, отражают влияние увеличения концентрации ионов Na+ и Н+ в растворе на показатели сократительной функции папиллярной мышцы у адаптированных и неадаптированных к гипоксии

Таблица 6. Показатели сократительной функции папиллярной мышцы сердца (—Δ) крыс при увеличении концентрации ионов Н⁺ и Na⁺ (M±m)

Вариант опыта	Амплитуда сокращения, % от исходной длины мышцы	Максимальная скорость сокращения, м. е./с	Максимальная скорость расслабления, м. е./с
Уменьшение рН от 7,40 до 6,85
Контроль (10)	36,0±1,8	45,0±2,0	54,0±2,7
Стресс (11)	61,0±3,0	65,0±3,0	73,0±1,8
Адаптация (11)	23,0±1,1	28,0±0,9	24,0±1,1
Адаптация + стресс (10)	35,0±1,7	40,0±1,0	49,0±2,4
Увеличение концентрации NaCl с 118 до 165 ммоль
Контроль (10)	34±1,7	30,0±2,0	38,0±3,8
Стресс (11)	66,0±3,3	65,0±2,9	70,0±3,1
Адаптация (11)	21,0±1,5	16,0±1,3	25,0±1,6
Адаптация + стресс (10)	27,0±l,3	30,0±1,3	31,0±1,6
Примечание. Цифры в скобках — число животных; максимальное уменьшение показателей ( — Δ) представлено в % от исходного их значения.

животных, перенесших стресс. Они показывают, что стресс резко увеличивает отрицательный инотропный эффект избытка Н⁺ и Na⁺ у неадаптированных животных. Так, например, у неадаптированных животных, не подвергавшихся действию стресса, максимальные скорости сокращения и расслабления сердечной мышцы снижаются под влиянием избытка Н+ на 45 и 54% соответственно, а у перенесших стресс животных — на 65 и 73%.

Предварительная адаптация к гипоксии не только уменьшает отрицательный инотропный эффект избытка ионов Н⁺ и Na⁺, но, кроме того, существенно предупреждает стрессорную потенциацию этого эффекта. Действительно, как следует далее из табл. 6, у животных, неадаптированных к гипоксии, отрицательный инотропный эффект увеличенной концентрации ионов Н⁺ и Na⁺ для амплитуды сокращения сердечной мышцы составляет при стрессе соответственно 61 и 66%; у животных, адаптированных к гипоксии, эти данные составляют соответственно 35 и 27%, т. е. в 1,7—2,4 раза меньше. Сходные соотношения наблюдаются и для других параметров сократительной функции.

На рис. 6 представлены данные о влиянии дефицита и избытка ионов Са²⁺ в омывающем растворе на функцию папиллярных мышц неадаптированных и адаптированных животных после перенесенного эмоциональноболевого стресса. Они говорят о том, что стресс у неадаптированных животных приводит к повышению зависимости сократительной функции от концентрации Са²⁺ во внеклеточном пространстве. В результате в ответ на снижение концентрации СаСl₂ в растворе наполовину (с 2,5 до 1,25 мМ) у перенесших стресс животных возникает депрессия сократительной функции, в 2 раза большая, чем в контроле (см. нижнюю часть рис. 6, А). В ответ на увеличение концентрации СаСl₂ в 3 раза (до 7,5 мМ) у перенесших стресс животных сократимость миокарда увеличивается также существенно больше, чем в контроле (см. верхнюю часть рис. 6, А). Предварительная адаптация к гипоксии полностью предупреждает вызванное стрессом потенцирование отрицательного инотропного эффекта сниженной концентрации Са²⁺и стрессорное потенцирование положительного инотропного эффекта избытка Са²+ (см. рис. 6, Б). Таким образом, это исследование свидетельствует, о том, что предварительная адаптация животных к прерывистому дей-

Рис. 6. Инотропный ответ изолированной папиллярной мышцы у крыс на изменение концентрация Са²⁺.

А — неадаптированные; Б — адаптированные к высотной гипоксии крысы. Светлые столбики — контроль (беэ стресса); заштрихованные — стресс. Ас, Сс и Ср соответственно: амплитуда сокращения, скорость сокращения, скорость расслабления. Ордината — величины показателей, %; за 100% приняты величины при оптимальной концентрации Са2+ (2,5 мМ) в растворе.

ствию высотной гипоксии предупреждает стрессорную депрессию сократительной функции миокарда и, следовательно, стрессорную недостаточность насосной функции сердца в целом; она, кроме того, в значительной мере уменьшает отрицательный инотропный эффект антагонистов Са²⁺ и предупреждает потенциацию этого эффекта, вызываемую стрессом.

Сопоставление результатов этого исследования и рассмотренных в начале этой главы данных о защитном действии адаптации к физическим нагрузкам свидетельствует о том, что адаптация к высотной гипоксии обладает таким же перекрестным профилактическим эффектом при стрессорных повреждениях сердца, как и тренированность к физическим нагрузкам. При рассмотрении механизмов «антистрессорного» эффекта тренированности к физическим нагрузкам мы выявили непосредственную связь этого эффекта с определенными компонентами структурного «следа» данной адаптации, обеспечивающими уменьшение стресс-реакции, увеличение активности антиоксидантных ферментов, повышение мощности системы транспорта Са²⁺ и т. д. Наличие таких же компонентов в структурном «следе» адаптации к высотной гипоксии позволяет полагать, что перекрестный профилактический эффект этой адаптации при стрессорном повреждении сердца основан на тех же механизмах, которые лежат в основе профилактического

эффекта тренированности к физической нагрузке. В частности, существенное место в противострессорной защите занимает характерное для адаптации уменьшение выраженности стресс-реакции и увеличение функциональной мощности антиоксидантных систем. Именно эти достижения адаптации предупреждают или ограничивают реализацию ключевого звена стрессорных повреждений — активации свободнорадикального окисления. Это положение подтверждается данными о том, что предварительное введение основного блокатора влияния стресс-реакции на сердце индерала, а также антиоксидантов оказывает такое же защитное действие на функцию и метаболизм миокарда при стрессе, как предварительная адаптация к высотной гипоксии (Меерсон Ф. 3., Радзиевский С. А. и др., 1977; Меерсон Ф. 3., Каган В. Е., Голубева Л. Ю. и др., 1979; Уголев А. А. и др., 1980; Устинова Е. Е., 1983, и др.]. Положительные перекрестные эффекты адаптации к высотной гипоксии реализуются при стрессорных воздействиях не только на сердце. Исследования последних лет показали, что эта адаптация приводит к выраженной активации стресс-лимитирующих систем организма от системы опиоидных пептидов до антиоксидантной системы и на этой основе предупреждает ряд самых различных повреждений.

Так, в экспериментах, выполненных сотрудниками нашей лаборатории, установлено, что предварительная адаптация к высотной гипоксии закономерно предупреждает атерогенную дислипопротеидемию у животных, перенесших стресс [Твердохлиб В. П., Лобанова Г. Т., Меерсон Ф. 3., 1986]. Известно также, что такая адаптация предупреждает стрессорную депрессию нормальных киллеров и другие нарушения противоопухолевого иммунитета, обусловленные стрессом [Меерсон Ф. 3., Сухих Г. Т., Фролов Б. А., 1981; Сухих Г. Т., Меерсон Ф. 3., 1985].

Завершая рассмотрение перекрестных эффектов адаптации к высотной гипоксии, следует подчеркнуть, что профилактический эффект такой адаптации при сердечно-сосудистых заболеваниях широко представлен в эпидемиологической литературе, посвященной заболеваниям жителей горных местностей и влиянию эпизодических пребываний в горах¹. В нашем дальнейшем изложении мы вернемся к адаптации к высотной гипоксии при рассмотрении вопросов профилактики и терапии нарушений электрической стабильности сердца.

Отрицательные перекрестные эффекты адаптации

Оценивая рассмотренные выше положительные перекрестные эффекты адаптации, нужно учитывать, что они реализуются лишь при рациональном дозировании и адекватном подборе физических нагрузок.

¹Миррахимов М. М. Болезни сердца и горы. Фрунзе: Илим, 1971; Миррахимов М. М., Мейманалиев Т. С. Высокогорная кардиология (очерки). — Фрунзе: Кыргызстан, 1984; Миррахимов М. М., Гольберг П. Н. Горная медицина. — Фрунзе: Кыргызстан, 1978.

При адаптировании к чрезмерным для данного организма нагрузкам в полной мере реализуется общебиологическая закономерность, которая состоит в том, что все приспособительные реакции организма обладают лишь относительной целесообразностью, т. е. даже устойчивая адаптация к физической нагрузке может иметь свою биологическую или структурную «цену», которая может проявляться в двух различных формах: 1) в прямом «изнашивании» функциональной системы, на которую при адаптации падает главная нагрузка, и 2) в явлениях отрицательной перекрестной адаптации — отрицательных перекрестных эффектах, т. е. в нарушении у адаптированных к физической нагрузке людей и животных других функциональных систем и адаптационных реакций, не связанных непосредственно с физической нагрузкой.

Прямая функциональная недостаточность может развиться в условиях остро возникшей большой нагрузки, при которой описаны прямые повреждения структур сердца (Меерсон Ф. 3., 1978], мышц [Гудзь П. 3., 1975, и др.], ферментемия (Меерсон Ф. 3., Красиков С. И. и др., 1982; Dunn R., Critz J., 1971] и другие изменения, являющиеся как итогом самой перегрузки, так и возникающей при этом стресс-реакции. Эта «цена» срочной адаптации ярко проявляется при первых нагрузках нетренированных людей и животных и устраняется развитей тренированности.

При длительной устойчивой адаптации также могут наблюдаться явления повреждений структур в функциональной системе, ответственной за адаптацию. В настоящее время имеется достаточно данных, свидетельствующих о том, что у спортсменов внезапная сердечная смерть после физических нагрузок или во время физических упражнений отмечается чаще, чем у людей, не занимающихся большим спортом [Green L. et al., 1976; Bassler T., 1977; Keren G., Shoenfeld Y., 1981]. Это относится и к такому оптимальному случаю адаптации к физическим нагрузкам как адаптация на выносливость. Механизм этого явления еще не до конца ясен.

Действительно, с одной стороны, имеются убедительные данные патологоанатомических исследований, свидетельствующих о том, что у погибших от случайных причин марафонцев [Bassler Т., 1977], пастухов племени масаи [Mann G. et at., 1972], индейцев Тарахумара, в структуре поведения которых большое место занимает бег на длинные дистанции или длительные ритуальные танцы [Gromm D., 1971], в сердце нет патоморфологических изменений кровообращения: коронарные сосуды широкие, не имеющие признаков атеросклероза; в некоторых случаях диаметр коронарных артерий увеличен по сравнению со средней нормой в 2—3 раза [Currens J., White P., 1961]. Вместе с тем с 1967 по 1977 г. более чем в 200 статьях были опубликованы сообщения о внезапной смерти бегунов на длинные дистанции во время бега [Bassler L., 1977].

Особый интерес представляет случай, приводимый L. Green и соавт. (1976): высокотренированный марафонец упал на дистанции, врачи диагностировали фибрилляцию сердца, вывели его из этого состояния, но все же спортсмен погиб от острого инфаркта миокарда, т. е. опять-таки от фибрилляции сердца; причем на вскрытии было доказано полное отсутствие атеросклеротических изменений коронарных сосудов.

В соответствии с современными представлениями о механизме внезапной сердечной смерти, который подробно рассмотрен в 5-й и 6-й главах книги, решающую роль в возникновении фибрилляции и остановки сердца играет сочетание нарушений центральной регуляции ритма сердца и нарушений возбудимости и проводимости в самом сердце. В связи с этим следует иметь в виду, что у спортсменов, занимающихся различными видами спорта, часто наблюдается блокада правой ножки предсердножелудочкового пучка и нередко — блокады ветвей его левой ножки. Поскольку повторные длительные максимальные физические нагрузки у спортсменов часто реализуются во время соревнований и в других стрессорных ситуациях, то вероятно, что эти нарушения проводимости и являются результатом стрессорного по своему происхождению очагового кардиосклероза. В сочетании с выраженной брадикардией эти очаговые нарушения проводимости могут создавать в миокарде спортсмена предпосылки для возникновения так называемого reentry механизма, играющего решающую роль в возникновении фибрилляции сердца [Wit A., Rosen M., 1983]. Большое значение в патогенезе фибрилляции и остановки сердца у спортсменов, испытывающих длительные максимальные физические нагрузки в стрессорных условиях, имеют, по-видимому, также центральные нарушения ритма сердца, связанные со стресс-реакцией и обусловленные возможным «изнашиванием» стресс-лимитирующих систем, ограничивающих с высокой эффективностью выраженность стресс-реакции при умеренной тренированности.

«Цена» адаптации в форме нарушения функции систем, которые не принимают непосредственного участия в реакциях организма на физическую нагрузку, т. е. отрицательная перекрестная резистентность, при интенсивном режиме адаптации или при осуществлении ее на ранних этапах онтогенеза, выражена еще более резко.

Большой интерес представляет в этом отношении известная работа С. Bloor и соавт. (1968), проведенная на растущих животных.

В этом исследовании показано, что в результате тренировки молодых крыс плаванием в течение 10 нед по 1 ч в день 5 раз в нед у них развивались две группы изменений: 1) увеличение массы сердца на 20%, с одновременным ростом числа мышечных волокон на единицу площади миокарда на 36%; 2) увеличение массы и числа волокон миокарда, т. е. структурного резерва сердца, сопровождалось уменьшением массы и числа клеток в печени, почках и надпочечниках. Так, масса почек оказалась уменьшенной на 10—15%, а число клубочков, а следовательно, и нефронов на 20—25%. В результате объем мозгового слоя почек уменьшился примерно в 2 раза. Масса печени существенно не менялась, но вследствие гипертрофии печеночных клеток общее их число в органе было уменьшено на 20— 25%. Аналогичная ситуация наблюдалась в надпочечниках. Таким образом, в результате такой адаптации структурный резерв почек, печени и надпочечников оказался сниженным.

Авторы работы не анализировали биологическую значимость обнаруженных явлений. Однако для нас они представляют осо-

бый интерес в связи с представлением о так называемом принципе преимущественного структурного обеспечения систем, доминирующих в процессе конкретной адаптации, т. е. специфических функциональных систем.

Применительно к данному конкретному случаю этот принцип подразумевает, что, если на следующих этапах онтогенеза адаптированные в молодом возрасте животные будут подвергнуты значительной физической нагрузке, то они окажутся в более выгодном положении по сравнению с неадаптированными. Однако в том случае, если окружающая среда предъявит этим животным нагрузки, которые падают на почки или печень, например резкое изменение состава пищи, избыток соли и т. д., то положение окажется противоположным. У животных, адаптированных на раннем этапе онтогенеза к достаточно интенсивным физическим нагрузкам, может возникнуть почечная или печеночная недостаточность. Аналогичным образом можно оценивать результаты исследования Ф. 3. Меерсона, В. М. Боева и соавт. (1983), которые показали, что адаптация к умеренным нагрузкам посредством бега не изменяет высшей нервной деятельности. В то же время тренировка к предельной нагрузке того же рода закономерно нарушает процессы выработки, фиксации и воспроизведения временных связей.

Значительное место среди проявлений «цены» адаптации занимают последствия односторонней прицельной адаптации у спортсменов или людей, занимающихся тяжелым физическим трудом.

Так, например, у тяжелоатлетов, тренированных к статическим силовым нагрузкам, наблюдается снижение выносливости к динамическим нагрузкам, требующим быстрых движений; утомление при таких нагрузках у тяжелоатлетов развивается быстрее, чем у нетренированных здоровых людей [Аверкович Н. В., 1970; Озолинь П. П., 1984; Tesch P. et al., 1984; Tesch P., Lindeberg S., 1984]. Это является «ценой» структурного «следа», характерного для адаптации к силовым нагрузкам. Действительно, показано, что при такой адаптации (у тяжелоатлетов, культуристов и др.) в противоположность людям и животным, тренированным на выносливость, в скелетных мышцах, а возможно и в сердце, происходит преимущественная «наработка» сократительных белков без соответствующего увеличения синтеза белков митохондрий и адекватного роста васкуляризации мышечной ткани. В результате возникает выраженная гипертрофия и рост массы мышечной ткани и снижение удельной плотности в ней митохондрий [Wenger H. et al., 1981; Mac Dougall J. et al., 1982; Tesch P., Lindeberg S., 1984] и капилляров [Tesch P. et al., 1984]. Это приводит к уменьшению снабжения мышечной ткани кислородом, снижению функциональной мощности системы митохондрий, и в итоге — к увеличенной продукции, лактата и как следствие — быстрой утомляемости при нагрузке на выносливость [Tesch P., Lindeberg S., 1984].

Таким образом, «цена» специализированной адаптации к определенному виду нагрузок проявляется в снижении выносливости к другому виду нагрузок. Однако этим не ограничивается значимость такой «цены» для организма. Увеличение мощности системы митохондрий, наблюдаемое при адаптации на выносливость, имеет существенное значение как фактор ограничения ак-

тивации свободнорадикального окисления при нагрузках и повышения резистентности организма к ишемическим повреждениям. Таким образом, снижение плотности митохондрий и васкуляризации мышечной ткани очевидно снижает резистентность организма к стрессорным и ишемическим повреждениям.

«Цена» адаптации проявляется также при длительных тренировках большой интенсивности. Так, в исследованиях G. Tharp и С. Wagner (1982) было показано, что при 8-недельной тренировке крыс в третбане при разной скорости бега у животных, бегавших с высокой интенсивностью, вместо обычно наблюдающегося при умеренной тренировке увеличения васкуляризации миокарда отмечалось снижение числа коронарных капилляров на единицу площади миокарда.

В определенных условиях адаптация к физическим нагрузкам может снижать резистентность к другим факторам окружающей среды. Так, например, известно, что одним из важнейших звеньев механизма адаптации к холоду является рост жировой ткани и увеличение теплопродукции в ответ на действие катехоламинов, выделяющихся при активации симпатико-адреналовой системы в условиях холода. Вместе с тем показано, что тренировка к физическим нагрузкам уменьшает количество жировой ткани, снижает калоригенный эффект норадреналина (Le Blanc J. et al., 1982] и таким образом уменьшает возможность теплопродукции при действии холода. С учетом этих фактов следует оценивать многочисленные наблюдения, свидетельствующие, что на «пике» тренированности у тяжелоатлетов, борцов и других спортсменов нередко наблюдается снижение резистентности к действию холода и простудным заболеваниям. Однако наибольшее значение в механизме снижения резистентности высокотренированных людей к таким заболеваниям имеет, по-видимому, другое проявление «цены» адаптации — снижение иммунологической реактивности организма.

Показано, что у спортсменов высокого класса в результате соревнований может снижаться активность Т-лимфоцитов [Суркина И. Д. и др., 1984]. На основании определения комплекса показателей иммунореактивности организма (числа и функциональной активности Т-, В- и 0-лимфоцитов и нейтрофилов периферической крови и др.) Г. Е. Аронов и соавт. (1985) установили, что у ряда спортсменов высокого класса (гребцов) нагрузки на тренировках и соревнованиях приводят к снижению иммунореактивности, восстановление которой происходит весьма медленно. Авторы связывают это явление с неадекватно высокой интенсивностью применяемых нагрузок. Аналогичные наблюдения приводятся исследователями в области физиологии детского спорта [Сухарев А. Г., Суханова Н. Н., 1979; Праздников В. П., 1983, и др.]. Так, в работе А. Г. Сухарева и Н. Н. Сухановой (1979) показано, что оптимальная тренировочная нагрузка у юных спортсменов повышает иммунологическую реактивность по сравнению с детьми, не занимающимися спортом, но при интенсивных нагрузках иммунореактивность детей снижается.

В целом проблема нарушения клеточного и гуморального иммунитета при напряженной адаптации к физическим нагрузкам заслуживает серьезного внимания.

Аналогичное значение имеют данные о том, что у высокотренированных на выносливость людей — бегунов на длинные дистанции (марафонцев)—нередко наблюдаются нарушения функции органов пищеварения в форме спазма пищевода, желудка, кишечника, нарушений перистальтики, язвенных поражений и т. д., связанные с уменьшением кровоснабжения этих органов во время бега (Sheehan G., 1977]. Существенно, что в основе этого опасного синдрома лежит упоминавшийся принцип доминирования функциональной системы, ответственной за адаптацию к физической нагрузке. В данном случае он проявляется в форме преимущественного кровоснабжения доминирующей системы — двигательного аппарата — за счет кровоснабжения органов пищеварения, кровоток в которых во время длительного бега уменьшен. Следует напомнить, что при устойчивой адаптации к физическим нагрузкам благодаря комплексу изменений, рассмотренных в 1-й главе, в адаптированном организме, в отличие от неадаптированного, при нагрузке и в том числе во время бега не наблюдается острого дефицита кровоснабжения внутренних органов, несмотря на преимущественное увеличение кровотока в работающих мышцах. Однако в данном случае — у бегунов на длинные дистанции — интенсивная нагрузка и соответственно интенсивная мышечная работа продолжается достаточно долго и указанные достижения адаптации в форме меньшего дефицита кровоснабжения внутренних органов при нагрузке, предупреждающие нарушение их функции при не столь длительных нагрузках, оказываются недостаточными. Организм «расплачивается» за возможность выполнять длительную мышечную работу «неблагополучием» органов, не участвующих непосредственно в этой работе.

Примером «цены» адаптации к физическим нагрузкам, реализующейся на гормональном уровне, может служить известное явление нарушения полового созревания и менструального цикла у спортсменок высокого класса, занимающихся видами спорта, связанными с похудением и уменьшением содержания жира в организме, и в частности у гимнасток высокого класса [Salmela J., 1979; Speroff L., Redwine D., 1980; Peltenburg A. et al., 1984, и др.]. Процессы, инициирующие начало пубертатного периода, еще полностью неясны, однако в настоящее время полагают, что они определяются развитием характерных для периода полового созревания изменений, приводящих к «выбросу» половых гормонов, причем критическим фактором является повышение содержания эстрона, образующегося из андрогенов в жировой ткани и мозгу [Воуаг R., 1978]. Поскольку исследователями была обнаружена корреляция между скоростью образования эстрона и содержанием жира в организме, то долгое время предполагали, что указанные нарушения — результат жирового истощения. Однако позже было установлено, что эти нарушения не связаны с уменьшенным содержанием жира в организме, а обусловлены дефицитом андрогенов и эстрона, причиной которого являются, по-видимому, нарушения образования соответствующего рилизинг-фактора на супра-гипофизарном уровне. Эти нарушения определяются, по мнению исследователей, напряженным, истощающим характером тренировочных нагрузок, который приводит параллельно к нарушению продукции половых гормонов и жировому истощению [Peltenburg A. et al., 1984, и др.].