ПІД ЧАС ФІЗИЧНОГО НАВАНТАЖЕННЯ

Баланс рідини під час виконання фізичної роботи має велике значення для терморегуляторної функції та діяльності серцево-судинної системи. На початку фізичної роботи вода переміщується з крові в інтерстиціальні та внутрішньоклітинні простори. Це переміщення пов'язане з активною м'язовою масою та інтенсивністю зусилля. Продукти метаболічного розпаду починають накопичуватися всередині та навколо м'язових волокон, підвищуючи осмотичний тиск. У ці ж ділянки надходить і вода. Окрім того, посилена м'язова активність викликає підвищений артеріальний тиск, що, у свою чергу, виводить воду з крові. Під час фізичного навантаження посилюється процес потовиділення. У результаті цих дій м'яз накопичує воду за рахунок об'єму плазми. Наприклад, біг при 75 % МСК призводить до зниження об'єму плазми на 5-10 %. Знижений об'єм плазми зумовлює зниження артеріального тиску та кровопостачання шкіри і м'язів, що може справити значний негативний вплив на спортивний результат.

Ендокринна система відіграє головну роль у регуляції рівнів рідини в організмі, коригуючи нерівновагу, котра виникає. Це здійснюється за рахунок регуляції балансу електролітів, особливо натрію. Головну роль у цьому процесі відіграють два гормони — альдостерон та антидіуретичний гормон, а основною мішенню є нирки. Розглянемо вплив цих гормонів.

АЛЬДОСТЕРОН ТА МЕХАНІЗМ РЕНІН-АНГІОТЕНЗИНУ

Нирки справляють значну регулюючу дію на артеріальний тиск, що дозволяє їм також регулювати баланс рідини в організмі. Головним визначальним чинником артеріального тиску є об'єм плазми:якщо зменшується об'єм плазми, то знижується й артеріальний тиск. За рівнем артеріального тиску постійно «стежать» спеціальні клітини, що знаходяться у нирках. Під час виконання фізичного навантаження їхня дія стимулюється зниженням артеріального тиску та зниженим кровопостачанням нирок внаслідок підвищеної симпатичної нервової діяльності або безпосередньої дії з боку симпатичних нервів.

Механізм ниркової регуляції артеріального тиску показано на рис. 5.12. Це так званий механізм ренін-ангеотензину. Нирки реагують на зниження артеріального тиску або знижений кровоток утворенням ферменту - реніну. Ренін, у свою чергу, перетворює білок плазми — ангіотензиноген — на активну форму, котра називається ангіотензином І, що насамкінець перетворюється на ангіотензин II, котрий виконує дві функції. По-перше, він є потужним констриктором артеріол. Внаслідок цього збільшується периферичний опір, що викликає підвищення артеріального тиску. По-друге, ангіотензин II сприяє виділенню альдостерону з кіркової речовини надниркових залоз.

Як ми вже знаємо, альдостерон забезпечує реабсорбцію натрію у нирках. Оскільки вода слідує за натрієм, затримка нирками натрію призводить до затримки води. В результаті вміст рідини в організмі збільшується, що сприяє відновленню об'єму плазми та підвищенню артеріального тиску до нормальних рівнів. Змінення об'єму плазми та концентрації альдостерону при виконанні фізичного навантаження протягом 24 год показано на рис. 5.13.

АНТИДІУРЕТИЧНИЙ ГОРМОН

Іншим гормоном, що бере активну участь у регуляції балансу рідини, є антидіуретичний гормон. Він виділяється у відповідь на збільшення концентрації розчинених у крові речовин. Під час фізичного навантаження переміщення води з плазми підвищує концентрацію крові. Цьому ж сприяє процес потовиділення. Усе це призводить до підвищення осмоляльності крові. Концентрована плазма циркулює і досягає гіпоталамуса, у котрому знаходяться осморецептори, що постійно регулюють осмоляльність крові.

При підвищенні осмоляльності гіпоталамус стимулює виділення антидіуретичного гормону з задньої частки гіпофіза. Згадаймо, що цей гормон забезпечує реабсорбцію води у нирках, а отже, її затримку в організмі. Як і у випадку з альдостероном, хоча стимули та механізми дії багато у чому відрізняються, чистим ефектом секреції антидіуретичного гормону є збільшення вмісту рідини в організмі, відновлення нормального об'єму плазми та артеріального тиску.

Після початкового зниження об'єму плазми він потім залишається відносно сталим протягом усього фізичного навантаження. Окрім дії альдостерону та антидіуретичного гормону, є дані про те, що незважаючи на втрати поту під час фізичного навантаження, подальшому зниженню об'єму плазми запобігає вода, котра повертається у кров з працюючих м'язів. Окрім того, по мірі тривалості м'язової діяльності збільшується кількість води, що утворюється в результаті метаболізму у процесі окиснення.

АКТИВНІСТЬ ГОРМОНІВ ПІСЛЯ ФІЗИЧНОГО НАВАНТАЖЕННЯ ТА БАЛАНС РІДИНИ

Вплив альдостерону та антидіуретичного гормону триває й через 12-48 год після завершення фізичного навантаження. Він спрямований на зниження утворення сечі та подальший захист організму від зневоднення. Тривале забезпечення реабсорбції натрію, зумовлене дією альдостерону, веде до збільшення концентрації натрію в організмі після фізичного навантаження. Щоб компенсувати підвищений рівень натрію, організм переміщує більше води у позаклітинні простори.

Як видно з рис. 5.14, у іспитованих, які регулярно займаються м'язовою діяльністю та піддаються зневодненню, значно збільшується об'єм плазми протягом усього періоду виконання фізичного навантаження. При припиненні занять надлишок натрію і води виділяється з сечею.

Рис. 5.14. Зміни об'єму плазми під час виконання фізичного навантаження в умовах підвищеної температури довколишнього середовища та зневоднення організму. Зверніть увагу на різке зниження об'єму плазми при завершенні тренувального заняття: 1 — об'єм плазми; 2 — «розвантаження» надлишку Н₂О; 3 — об'єм еритроцитів; 4 — гемоглобін + гематокрит

Втрата рідинної частини крові (плазми) призводить до підвищення концентрації формених елементів. Навпаки, збільшення вмісту рідинної частини крові зменшує концентрацію формених елементів. Цей процес називається гемодилюцією

Гемоглобін — одна з речовин, що розводиться внаслідок збільшення об'єму плазми. Саме тому у деяких спортсменів з нормальним внаслідок гемодилюції рівнем вмісту гемоглобіну може спостерігатися анемія.

У спортсменів, які піддаються дії інтенсивних тренувальних навантажень, об'єм крові збільшений. Кількість формених елементів крові при цьому не змінюється, вони просто містяться у значно більшому об'ємі плазми (гемодилюція)

Цей стан, котрий не слід плутати з дійсною анемією, усувається протягом кількох днів відпочинку, коли рівень альдостерону повернеться до норми, а нирки позбавляться надмірної кількості Nа⁺ та води.