Контроль артеріального тиску у спокої та під час фізичних вправ у ожирілих дітей та дорослих
1 Лабораторія фізіології вправ та біохімії, кафедра фізичного виховання та спортивних наук Серреса, Університет Арістотеля в Салоніках, Агіос Іоанніс, 62110 Сер, Греція
2 Кафедра спортивної медицини та біології фізичних вправ, Факультет фізичного виховання та спортивних наук, Афінський університет, 17237 Дафна, Греція
Анотація
Гемодинамічні реакції на фізичні вправи були значною мірою вивчені протягом останніх десятиліть, а перебільшена реакція артеріального тиску під час гострого нападу фізичних навантажень розглядалася як показник серцево-судинного ризику. Ожиріння є основним фактором, що впливає на реакцію артеріального тиску на фізичні вправи, оскільки дані свідчать про те, що реакція артеріального тиску на фізичне навантаження посилюється у людей із ожирінням порівняно з худими дорослими. Ознаки посиленої реакції (наприклад, перебільшеної реакції артеріального тиску) на фізичні навантаження проявляються на ранніх стадіях життя (з допубертатного періоду) у людей із ожирінням. Розуміння механізмів, що обумовлюють змінені гемодинамічні реакції під час фізичних вправ у людей із ожирінням та запобігання прогресуванню до гіпертонії, є життєво важливим. Ця стаття зосереджена на доказах, що пов'язують ожиріння із змінами вегетативної нервової системи, та обговорюються потенційні механізми та наслідки зміни поведінки симпатичної нервової системи у людей із ожирінням у спокої та під час фізичних вправ. Крім того, у цій роботі представлені зміни в регуляторних механізмах рефлексу ("рефлектор пресорного пресингу" та барорефлекс) у дітей та дорослих із ожирінням та розглядаються наслідки тренувань на порушення ожиріння.
1. Вступ
У цій роботі буде зосереджено увагу на доказах, що пов'язують ожиріння із змінами вегетативної нервової системи, та обговорено потенційні механізми та наслідки зміни поведінки симпатичної нервової системи (СНС) у людей із ожирінням у спокої та під час фізичних вправ. Спочатку будуть представлені механізми та рефлекси, що опосередковують реакції артеріального тиску на фізичні вправи. Далі буде представлено поведінку СНС у людей із ожирінням, які перебувають у стані спокою, та наслідки змін поведінки СНС для реакції артеріального тиску під час фізичних вправ. Будуть також розглянуті зміни в регуляторних механізмах рефлексу (таких як «рефлектор пресорного вправи» та барорефлекс) у дітей, що страждають ожирінням, і у дорослих. Нарешті, ми завершимо дослідженнями, що вивчають вплив тренувань на ці порушення ожиріння та майбутніми рекомендаціями щодо досліджень.
2. Механізми опосередкування реакцій артеріального тиску на фізичні вправи
Нейронний контроль циркуляції під час фізичних вправ - це багатофакторне явище, що залучає вищі мозкові центри та периферичні рефлекси (рис. 1). Під час фізичних вправ низхідні сигнали з мережі вищих областей головного мозку, від каудального проміжного мозку до рострального довгастого мозку, включаючи вентральну тегментальну область [16, 17] (що називається «центральною командою»), призводять до парасимпатичних та симпатичних корекцій [18] . Крім того, нервові сигнали від периферійних аферентів, що походять від артеріальних барорецепторів (які називаються "артеріальними барорефлексами") [19] та скелетних м'язів [20, 21], призводять до змін у вегетативному відтоці. Ця система опосередковує характерні корекції фізичних вправ, контролюючи частоту серцевих скорочень, ударний об’єм, судинний опір і, таким чином, підтримуючи артеріальний тиск [22, 23].
Центральна команда була визначена як механізм "прямої передачі", здатний одночасно активувати дві окремі мережі, двигун та серцево-судинна центр управління. Центральна команда дуже важлива на початку вправ для ініціації базового рівня вегетативної діяльності і може бути продиктована, принаймні частково, сприйняттям зусиль індивіда [24, 25]. Центральне командування відіграє важливу роль у скиданні артеріального барорефлексу під час вправ [26]. Цей ефект, як видається, опосередковується за допомогою відведення вагуса в поєднанні із збільшенням інтенсивності вправ.
З іншого боку, механізми “зворотного зв’язку”, що складаються з рецепторів у м’язі, що вправляє, активізують аферентні нерви та викликають регуляцію кровообігу та дихання, щоб забезпечити достатній кровотік та видалити метаболічні побічні продукти працюючого м’яза. Цей нервовий механізм, що виникає внаслідок механічних та хімічних рецепторів у м’язі, називають „рефлектом пресорного вправи” [18, 21, 27]. Механічні рецептори складаються в основному з аферентів III групи, які розряджаються рано на початку скорочення (механорефлекс), тоді як метаболічні рецептори складаються в основному з аферентів IV групи, які розряджаються пізніше (із затримкою 5–60 секунд) з накопиченням метаболіти.
Брадикінін, К +, арахідонова кислота, аналоги АТФ, дипротонований фосфат та простагландини - деякі з речовин, які, як повідомляється, активують нервові закінчення скелетних м’язів та судин [20, 21, 28]. Молочна кислота також розглядалася як метаболічний стимул для аферентних станів м’язів IV групи [29, 30]. Показано, що ін'єкція молочної кислоти в артерію скелетних м'язів викликає рефлекторне підвищення артеріального тиску, що імітує ті, що відбуваються під час статичних вправ, тоді як введення лактату натрію при нейтральному рН не викликало подібного ефекту [31]. Проте демонстрація того, що молочна кислота викликає рефлекс пресорного вправи, була складною, оскільки її рецептор на тонких аферентних ділянках (групи II та IV) не був чітко ідентифікований. Нещодавно було запропоновано прямий вплив протонів (Н +) на сам м'язовий рецептор [32], і було показано, що кислотно-чутливий іонний канал (АСІК) відіграє певну роль у викликанні метаболічного компонента пресорного рефлексу вправи [33]. . Гемодинамічним наслідком активації механометаборефлексу є підвищення середнього артеріального артеріального тиску [21].