Физическая нагрузка

При физической нагрузке сердечный выброс увеличивается вследствие повышения частоты сокращений сердца и ударного объема, причем изменения этих величин сугубо индивидуальны. У здоровых молодых людей (за исключением высокотренированных спортсменов) сердечный выброс редко превышает 25 л/мин. Кроме того, часть общего сердечного выброса, приходящаяся на долю скелетных мышц, непропорционально увеличивается за счет большинства других органов [23, 50]. В табл. 20.6 приведены данные, характеризующие распределение крови по различным сосудистым областям у человека при физической нагрузке различной интенсивности.

Распределение сердечного выброса. Увеличение кровотока в работающих мышцах происходит главным образом за счет местных метаболических механизмов,следующих за опережающим расширением сосудов (с. 526). Во время нагрузки повышается активность симпатической нервной системы, а следовательно, и сосудосуживающие влияния. В покоящихся мышцах и в еще большей степени в чревных и почечных сосудах эти влияния приводят к существенному снижению кровотока (рис. 20.40). В работающих мышцах им противодействуют местные метаболические регуляторные механизмы, снижающие сопротивление кровотоку. Поскольку это снижение не компенсируется полностью так называемой коллатеральной вазоконстрикцией (т. е. сужением остальных сосудов), общее периферическое сопротивление уменьшается. В то же время объем крови в работающих мышцах не возрастает и может даже снижаться, хотя количество функционирующих капилляров резко увеличивается. Это связано с тем, что мышечные сосуды пережимаются при сокращениях мышц.

При увеличении нагрузки от легкой до субмаксимальной кожный кровоток вначале снижается, а затем возрастает для усиления теплоотдачи. Однако при максимальной нагрузке расширение кожных сосудов, необходимое для терморегуляции, временно подавляется (табл. 20.6). Коронарный кровоток возрастает в соответствии с работой сердца, кровоснабжение же головного мозга остается постоянным при любой нагрузке.

В результате сужения емкостных сосудов кожи, а также выброса крови из чревных и почечных сосудов к сердцу поступает значительное дополнительное количество крови. Интересно, что при

Рис. 20.40. Изменения различных гемодинамических показателей при выполнении мышечной работы в вертикальном положении (кривая кровотока в брюшной полости была получена при измерениях в горизонтальном положении). Приведены средние значения (возможны значительные индивидуальные колебания)

длительной работе тонус емкостных сосудов кожи остается высоким, хотя кожный кровоток увеличивается. Это означает, что резистивные сосуды кожи на этой стадии реагируют в соответствии с потребностями терморегуляции, тогда как емкостные сосуды продолжают участвовать в регуляции системного кровотока. Венозному оттоку от работающих мышц способствует их сокращение-«мышечный насос» (с. 518). Общий венозный возврат увеличивается также в результате возрастания присасывающе-нагнетающего насосного эффекта дыхательных движений (с. 519) [31, 48].

Хотя периферическое сопротивление при физической нагрузке падает, сердечный выброс возрастает в достаточной степени, чтобы среднее артериальное давление при увеличении нагрузки повышалось. Поскольку систолическое давление повышается больше, чем диастолическое, пульсовое давление отчетливо возрастает.

После прекращения работы артериальное давление довольно быстро снижается. Это связано.

552 ЧАСТЬ V. КРОВЬ И СИСТЕМА КРОВООБРАЩЕНИЯ

во-первых, с тем, что расширенные сосуды лишь постепенно суживаются по мере того, как удаляются метаболиты и покрывается кислородный долг (с. 692); во-вторых, прекращается насосное действие мышц и дыхательных движений, способствующее ускорению венозного возврата. Сердечный выброс, частота сокращений сердца, потребление кислорода и артериовенозная разница по О₂ возвращаются к исходному уровню тем медленнее, чем интенсивнее была нагрузка (подробнее см. с. 691).

Влияние тренировки. У тренированных лиц по сравнению с нетренированными частота сокращений сердца в покое ниже (около 40/мин), а ударный объем выше. Таким образом, один и тот же сердечный выброс у тренированных лиц достигается при более низкой частоте сокращений сердца. Объем крови, максимальный сердечный выброс и способность к экстракции и поглощению кислорода у них несколько увеличены (подробнее см. с. 706).