Особенности функционирования микроциркуляторного русла в симметричных областях верхних конечностей у шорт-трековиков разного уровня мастерства

Цель исследования: изучение реакции системы микроциркуляции крови в верхних конечностях при физической нагрузке (ФН) у шорт-трековиков разного уровня мастерства.

Материалы и методы: в исследовании приняли участие шорт-трековики мужского пола: 5 спортсменов в возрасте 14–16 лет, уровень спортивной квалификации — 2–3-й разряды, 6 спортсменов в возрасте 14–16 лет, уровень спортивной квалификации — 1-й разряд и 6 спортсменов в возрасте 16–18 лет, уровень спортивной квалификации — мастер спорта (КМС). Юные спортсмены выполняли дозированную анаэробную физическую нагрузку на велоэргометре продолжительностью 3 мин с частотой вращения педалей 60 оборотов в минуту. Величина нагрузки задавалась из расчета 3 % от массы тела. Для спортсменов 2–3-го разряда нагрузка составила 1,3 ± 0,2 кг, для испытуемых с 1-м разрядом — 1,6 ± 0,4 кг и для кандидатов в мастера спорта — 1,8 ± 0,2 кг. Микроциркуляцию крови оценивали методом лазерной доплеровской флоуметрии. Анализировали показатели перфузии (ПМ), нутритивного кровотока (М_нутр) и спектральные компоненты ЛДФ-сигнала. Оценивались изменения коэффициента асимметрии параметров до и после ФН.

Результаты. Как до, так и после физической нагрузки показатели ПМ и М_нутр были выше на правом предплечье. Коэффициент асимметрии ПМ и М_нутр снизился после ФН для всех групп испытуемых, тогда как асимметрия амплитуд колебаний регуляторных механизмов возрастала тем больше, чем выше разряд спортсменов, что свидетельствует о развитии механизмов локальной поддержки гемодинамического постоянства организма с увеличением уровня мастерства. Максимальные изменения отмечены в ПМ, М_нутр и амплитудах миогенных колебаний, что указывает на высокую реактивность сосудов и эффективное перераспределение кровотока в нутритивное русло для обеспечения клеток биоткани кислородом и питательными веществами, особенно у КМС, что свидетельствует об их лучшей адаптации к нагрузке.

Заключение. Полученные данные подтверждают существование функциональной асимметрии микроциркуляции, которая уменьшается под влиянием ФН. Спортсмены более высокого разряда демонстрируют лучшие адаптационные способности. Результаты могут быть использованы для оптимизации тренировочного процесса с учетом функциональной асимметрии.

1. Брук Т.М., Литвин Ф.Б. Оценка реактивности системы микроциркуляции на физическую нагрузку при сочетанном применении природных биодобавок и НИЛИ у спортсменов с разными типами регуляции сердечного ритма. Наука и спорт: современные тенденции. 2023;11(2):6–14. https://doi.org/10.36028/2308-8826-2023-11-2-6-14

2. Кротова К.А., Литвин Ф.Б. Перспективы использования апипродукта «Билар» для повышения функциональных возможностей системы микрогемоциркуляции спортсменов. Ученые записки Крымского федерального университета имени В. И. Вернадского Биология. Химия. 2024;10(3):79–91. https://doi.org/10.29039/2413-1725-2024-10-3-79-91

3. Lenasi H. Physical exercise and skin microcirculation. Periodicum biologorum. 2014;116(1):21–28.

4. Быков А.Т., Литвин Ф.Б., Баранов В.В., Жигало В.Я., Зезюля В.С. Оценка влияния молочной ферментированной сыворотки на морфофункциональный статус и работоспособность спортсменов при интенсивных физических нагрузках. Вопросы питания. 2016;85(3):111–119.

5. Литвин Ф.Б., Кротова К.А., Жигало В.Я., Калоша А.И. Сравнительный анализ микроциркуляторных реакций на физическую нагрузку у баскетболистов. Современные вопросы биомедицины. 2024;8(1):94–100. https://doi.org/10.24412/2588-0500-2024_08_01_9

6. Бабошина Н.В. Оценка микроциркуляции у младших школьников при проведении пробы с дозированной мышечной нагрузкой. Медицинский академический журнал. 2016;16(4):12–17. https://doi.org/10.17816/MAJ16412-12.

7. Frolov A., Loktionova Y., Zharkikh E., Sidorov V., Tankanag A., Dunaev A. Effects of Voluntary Changes in Minute Ventilation on Microvascular Skin Blood Flow. Journal of Science in Sport and Exercise. 2024;7(2):215–229. https://doi.org/10.1007/s42978-023-00268-3

8. Mezentseva L.V., Pertsov S.S. Synchronous changes in microcirculation parameters of the upper limbs in asymmetric physical loads. Human Physiology. 2020;46(6):671–676. https://doi.org/10.1134/s036211972004009x

9. Козлов В.И., Сахаров В.Н., Гурова О.А., Сидоров В.В. Оценка состояния микроциркуляции у детей 6-7 лет по данным лазерной допплеровской флоуметрии. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2021;20(3):46–53. https://doi.org/10.24884/1682-6655-2021-20-3-46-53

10. Фролов А.В., Локтионова Ю.И., Жарких Е.В., Сидоров В.В., Крупаткин А.И., Дунаев А.В. Исследование изменений кожной микроциркуляции крови при выполнении дыхательной техники хатха-йоги. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2021;20(4):33–44. https://doi.org/10.24884/1682-6655-2021-20-4-33-44

11. Ермолаева С.А., Локтионова Ю.И., Дубасова Е.Г., Дунаев А.В., Фролов А.В. Исследование изменений кожной микроциркуляции крови при выполнении инверсионной позы йоги с помощью распределенной системы портативных анализаторов. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2024;23(4):67–77. https://doi.org/10.24884/1682-6655-2024-23-4-67-77

12. Фролов А.В., Локтионова Ю.И., Жарких Е.В., Сидоров В.В., Танканаг А.В., Дунаев А.В. Реакция микроциркуляции крови в коже различных участков тела при выполнении дыхательных упражнений йоги. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2023;22(1):72–84. https://doi.org/10.24884/1682-6655-2023-22-1-72-84

13. Паршакова В.Е., Жарких Е.В., Локтионова Ю.И. Коськин А.В., Дунаев А.В. Исследование физиологического разброса параметров микроциркуляторно-тканевых систем организма человека с помощью мультимодальных портативных анализаторов. Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2024;2(364):165–176.

14. Loktionova Yu.I., Zharkikh E.V., Parshakova V.E., Sidorov V.V., Dunaev A.V. Multimodal Optical Analyzers: Physiological Variability and Reproducibility of Measurements. J. Biophotonics. 2025;18(4):e202400527. https://doi.org/10.1002/jbio.202400527

15. Zherebtsov E.A., Zharkikh E.V., Loktionova Y.I., Zherebtsova A.A., Sidorov V.V., Rafailov E.U., Dunaev A.V. Wireless Dynamic Light Scattering Sensors Detect Microvascular Changes Associated With Ageing and Diabetes. IEEE Trans. Biomed. Eng. 2023;70(11):3073–3081. https://doi.org/10.1109/tbme.2023.3275654

16. Dunaev A. Wearable Devices for Multimodal Optical Diagnostics of Microcirculatory-Tissue Systems: Application Experience in the Clinic and Space. Journal of Biomedical Photonics & Engineering. 2023;9(2):1–10. https://doi.org/10.18287/jbpe23.09.020201

17. Mikhailichenko L.A., Mezentseva L.V. Correlation and spectral analysis of vascular tone regulator mechanisms in paired formations during postnatal ontogenesis in rats. Bull. Exp. Biol. Med. 2015;158(3):308–312. https://doi.org/10.1007/s10517-015-2748-5

18. Benedicic M., Bernjak А., Stefanovska А., Bosnjak R. Continuous wavelet transform of laser-Doppler signals from facial microcirculation reveals vasomotion asymmetry. Microvasc. Res. 2007;74(1):45–50. https://doi.org/10.1016/j.mvr.2007.02.007

19. Мезенцева Л.В., Дудник Е.Н., Никенина Е.В. Сравнительный анализ микроциркуляторных реакций на гипоксические воздействия у испытуемых мужского и женского пола. Физиология человека. 2022;48(2):71–78. https://doi.org/10.31857/S0131164622020114

20. Литвин Ф.Б., Становов В.В., Бойко Г.М., Пурыгина М.Г. Метаболические возможности микроциркуляторного русла у спортсменов в условиях применения биопродукта. Физи ческое воспитание и спортивная тренировка. 2021;4(38):104–111.

21. Kralj L., Lenasi H. Wavelet analysis of laser Doppler microcirculatory signals: Current applications and limitations. Front Physiol. 2023;13:1076445. doi:10.3389/fphys.2022.1076445

22. Zafrani L., Payen D., Azoulay E., Ince C. The microcirculation of the septic kidney. Semin. Nephrol. 2015;35(1):75–84. https://doi.org/10.1016/j.semnephrol.2015.01.008

23. Penzel T., Porta A., Stefanovska A., Wessel N. Recent advances in physiological oscillations. Physiol. Meas. 2017;38(5):E1–E7. https://doi.org/10.1088/1361-6579/aa6780

24. Дунаев А.В. Мультимодальная оптическая диагностика микроциркуляторно-тканевых систем организма человека. Старый Оскол: ТНТ; 2022.

25. Kvandal P., Stefanovska А., Veber М. Regulation of human cutaneous circulation evaluated by laser Doppler flowmetry, iontophoresis, and spectral analysis: importance of nitric oxide and prostangladines. Microvasc. Res. 2003;65(3):160–171. https://doi.org/10.1016/s0026-2862(03)00006-2

26. Wilmore J.H., Costill D.L. Physiology of sport and exercise. Champaign, Illinois: Human Kinetics; 2004.

27. Tsukada T., Yokoyama K., Arai T., Takemoto F., Hara S., Yamada A., Kawaguchi Y., Hosoya T., Igari J. Evidence of association of the eNOS gene polymorphism with plasma NO metabolite levels in humans. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1998;245(1):190–193. https://doi.org/10.1006/bbrc.1998.8267

28. Prior B.M., Yang H.T., Terjung R.L. What makes vessels grow with exercise training? J. Appl. Physiol. (1985). 2004;7(3):1119–1128. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00035.2004

29. Zhu H., Binghong G.A.O. The Study of Relationship Between Maximum Reserve Capacity of MicrocirculatoryBlood Perfusion and Functional Status of Man Rower During Six Weeks of Altitude Training. J. Henan Normal Univ. Sci. Ed. 2016;44(02):176–182. (In Chinese). https://doi.org/10.16366/j.cnki.1000-2367.2016.02.031