Главная Коллекция "Revolution" Спорт и туризм Сезонная динамика состояния систем транспорта кислорода и иммунитета у спортсменов с преимущественно анаэробным или аэробным энергообеспечением мышечной деятельности

Сезонная динамика состояния систем транспорта кислорода и иммунитета у спортсменов с преимущественно анаэробным или аэробным энергообеспечением мышечной деятельности

Обзор динамики содержания гуморальных факторов регуляции систем транспорта кислорода и иммунитета в крови спортсменов под влиянием сезонных изменений и нагрузок. Анализ взаимосвязи состояния иммунной системы и содержания гуморальных регуляторных веществ.

Рубрика Спорт и туризм
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 24.12.2017
Размер файла 167,2 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

03.00.13 - Физиология

14.00.36 - Аллергология и иммунология

автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук

Сезонная динамика состояния систем транспорта кислорода и иммунитета у спортсменов с преимущественно анаэробным или аэробным энергообеспечением мышечной деятельности

Колупаев Виталий Анатольевич

Челябинск - 2009

Работа выполнена на кафедрах нормальной физиологии и микробиологии, вирусологии и иммунологии ГОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию РФ»

Научные консультанты: доктор медицинских наук, профессор

Сашенков Сергей Львович

член-корреспондент РАМН,

доктор медицинских наук, профессор

Долгушин Илья Ильич

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор

Соловьев Владимир Сергеевич

доктор биологических наук, доцент

Ненашева Анна Валерьевна

доктор биологических наук, профессор

Имельбаева Эльвира Аркамовна

Ведущая организация: Учреждение Российской академии наук «Институт иммунологии и физиологии УрО РАН», г. Екатеринбург

Защита состоится «19» ноября 2009 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.295.03 при ГОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет» по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 69, ауд. 116.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки ГОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет».

Автореферат разослан «____»_____________2009 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор биологических наук, доцент Н.В. Ефимова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. В норме динамика состояния систем транспорта кислорода и иммунитета в организме осуществляется в связи с сезонными флуктуациями условий среды Голиков А.П., Голиков П.П., 1973; Матюхин В.А., Разумов А.Н., 1999; Теплова С.Н., 1981 и др. и в зависимости от физической активности Хрущев С.В., Левин М.Я., 1991; Фомин Н.А., 2003. Сезонные изменения абиотических факторов среды, воспринимающиеся сенсорными системами, оказывают прямое влияние на центральные звенья нервной и нейроэндокринной регуляции. Воздействие сезонных биотических факторов опосредовано флуктуациями состояния эффекторных и секреторных функций клеток иммунной системы. Участие клеток иммунной системы в регуляции функций организма осуществляется как посредством терминального усиления нейроэндокринной стимуляции деятельности соматических клеток, так и путем модуляции состояния центральной нервной системы за счет секретируемых цитокинов, пептидных молекул и медиаторов Бережная Н.М., 1988; Маянский А.Н., Маянский Д.Н., 1989; Долгушин И.И., Бухарин О.В., 2001; Черешнев В.А. и соавт., 2002; Корнева Е.А., 2003 и др..

Усиление энергопродукции при мышечной деятельности посредством повышения скорости анаэробного и (или) аэробного ресинтеза макроэргов сопровождается активацией систем внешнего дыхания, кровообращения и крови Карпман В.Л. и соавт., 1988; Коц Я.М., 1986 и др., что может способствовать как усилению, так и угнетению врожденного и адаптивного иммунитета Шубик В.М., Левин М.Я., 1982, 1985; Суздальницкий Р.С., 1986; Суркина И.Д., 1991; Сашенков С.Л., 1998 и др.. Влияние физических нагрузок на систему иммунитета также опосредуется состоянием нейрогуморальных механизмов Горизонтов П.Д. и соавт., 1983; Лемус В.Б., 1986; Корнева Е.А. и соавт., 1988; и др.. В свою очередь, клетки иммунной системы в ответ на действие антигенов или гуморальных веществ, секретируют цитокины и медиаторы, оказывающие модулирующее влияние на состояние центральной нервной системы и механизмы вегетативной регуляции Тотолян А.А., Фрейдлин И.С., 2000; Долгушин И.И., Бухарин О.В., 2001; Черешнев В.А. и соавт., 2002; Корнева Е.А., 2003 и др.. Вполне вероятно, что дозирование физических нагрузок при рационально организованном тренировочном процессе может позволить регулировать степень напряжения адаптационных механизмов и целенаправленно воздействовать на состояние вроженного и адаптивного иммунитета Шубик В.М., Левин М.Я., 1985; Суркина И.Д., 1991; Сашенков С.Л., 1998 и др..

В условиях средних широт важной физиологической закономерностью использования двигательной деятельности для регуляции вроженного и адаптивного иммунитета является то, что действие физических нагрузок происходит на фоне адаптации к сезонным изменениям условий среды. Взаимодействие механизмов нейрогуморальной регуляции при адаптации к анаэробным или аэробным физическим нагрузкам и сезонным изменениям условий среды определяет ритм флуктуаций иммунореактивности организма, обусловливая, тем самым, уровень «платы за адаптацию». В этой связи актуальность проблемы заключается в определении физиологических закономерностей флуктуаций механизмов вроженного и адаптивного иммунитета организма спортсменов при воздействии сезонных изменений условий среды в сочетании с анаэробными или аэробными физическими нагрузками.

Цель исследования: выявить закономерности взаимосвязи механизмов регуляции деятельности систем транспорта кислорода и иммунитета у спортсменов при воздействии физических нагрузок и сезонных условий среды.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

изучить закономерности изменений показателей состояния систем транспорта кислорода у спортсменов под влиянием сезонной динамики условий внешней среды и анаэробных или аэробных физических нагрузок;

определить закономерности динамики состояния иммунного статуса спортсменов под влиянием анаэробных и аэробных физических нагрузок в зависимости от сезонных изменений условий внешней среды;

выявить динамику содержания гуморальных факторов регуляции систем транспорта кислорода и иммунитета в сыворотке крови спортсменов под влиянием сезонных изменений условий среды и физических нагрузок;

определить закономерности взаимосвязи состояния иммунной системы и содержания гуморальных регуляторных веществ в крови у спортсменов под влиянием физических нагрузок и сезонных изменений условий среды;

определить влияние физических нагрузок и сезонных изменений условий среды на взаимосвязь состояния систем транспорта кислорода с уровнем гуморальных регуляторных веществ;

выявить взаимосвязи между состоянием систем транспорта кислорода и иммунитета у спортсменов при воздействии анаэробных или аэробных физических нагрузок и сезонных изменений условий внешней среды.

Научная новизна

Впервые выявлены взаимосвязи между изменениями состояния систем транспорта кислорода и иммунитета у спортсменов под влиянием сезонных изменений условий среды и физических нагрузок различной направленности.

Установлено, что вне зависимости от динамики анаэробных и аэробных физических нагрузок в годовом цикле подготовки под влиянием сезонных изменений условий среды у спортсменов отмечались синфазные флуктуации характеристик экспираторных возможностей системы внешнего дыхания и кислородной емкости периферической крови, а также состояния алактатных и гликолитических механизмов энергообеспечения мышечной деятельности.

Выявлено, что параметры ритма флуктуаций в цикле года активности систем внешнего дыхания, кровообращения, а также морфофункциональных показателей периферического отдела эритрона и максимального потребления кислорода, связаны с модифицирующим влиянием анаэробных и аэробных физических нагрузок на состояние нейрогуморальной регуляции этих систем.

Выявлено, что анаэробные и аэробные физические нагрузки оказывают модифицирующее влияние на параметры циркануального ритма состояния иммунной системы спортсменов. При этом анаэробные физические нагрузки весной сопровождаются усилением функциональной активности фагоцитов и повышением содержания провоспалительных цитокинов (интерлейкин-1, г-интерферон), а аэробные физические нагрузки осенью - их снижением.

Установлено, что весной усиление функциональной активности нейтрофилов у борцов связано с уменьшением уровня олигомерных фракции «среднемолекулярных» пептидов при воздействии анаэробных физических нагрузок. Осенью менее выраженное усиление функциональной активности нейтрофилов у лыжников было связано с увеличением высокополимерных «среднемолекулярных» пептидов под влинием аэробных нагрузок.

Показано, что под влиянием анаэробных физических нагрузок у борцов колебания состояния систем транспорта кислорода обусловлены изменением активности фагоцитоза нейтрофилов и моноцитов в сочетании с динамикой содержания гептан- и изопропанольных продуктов перекисного окисления липидов. У лыжников динамика систем транспорта кислорода в цикле года при воздействии аэробных физических нагрузок обусловлена уменьшением амплитуды циркануальных флуктуаций активности фагоцитоза нейтрофилов и моноцитов в сочетании с изменением содержания высокополимерных и олигомерных фракций «среднемолекулярных» пептидов.

Обоснован новый подход к определению значений нормы показателей иммунной системы и транспорта кислорода у спортсменов, изменяющихся в зависимости от синхронизации сезонных колебаний условий среды и динамики анаэробных или аэробных физических нагрузок в цикле года.

Теоретическая и практическая значимость работы

Выявленные закономерности динамики взаимосвязи между состоянием лейкоцитов периферической крови и содержанием гуморальных факторов регуляции деятельности систем транспорта кислорода у спортсменов в цикле года представляют методологические основания по управлению состоянием иммунного статуса человека посредством анаэробных и аэробных физических нагрузок в процессе адаптации к сезонным изменениям условий среды. Выявленные закономерности создают теоретическую основу для управления динамикой функционального состояния организма спортсменов посредством влияния анаэробных и аэробных физических нагрузок на циркануальный ритм иммунорегуляции состояния систем транспорта кислорода. гуморальный кислород иммунитет спортсмен

Полученные результаты используются в курсе лекций по нормальной физиологии, спортивной и восстановительной медицине Челябинской государственной медицинской академии; в курсе лекций по теории и методике спортивной тренировки в борьбе, лыжных гонках и спортивной ходьбе Уральского государственного университета физической культуры. В Челябинском областном врачебно-физкультурном диспансере результаты исследования используются для дозировки оздоровительных физических нагрузок.

Выявленные закономерности динамики состояния систем транспорта кислорода и иммунитета у спортсменов под влиянием сезонных изменений условий среды и анаэробных или аэробных физических нагрузок внедрены и используются для оптимизации спортивной подготовки квалифицированных борцов, лыжников и «ходоков», представляющих сильнейших спортсменов в составе сборных команд Челябинской области и Российской федерации.

Положения, выносимые на защиту:

Изменения состояния систем транспорта кислорода и иммунитета у спортсменов в цикле года связаны с сезонными флуктуациями условий внешней среды и влиянием анаэробных и аэробных физических нагрузок.

Независимо от механизма энергообеспечения мышечной деятельности и динамики физических нагрузок в цикле года изменения показателей систем транспорта кислорода у спортсменов весной и осенью характеризовались сдвигом баланса ин- и экспираторных возможностей системы внешнего дыхания, повышением тесноты связи ино- и хронотропных влияний на миокард, показателей периферического отдела эритрона, что связано с флуктуациями состояния системы терморегуляции.

Флуктуации показателей систем транспорта кислорода у спортсменов в цикле года обусловлены сезонной динамикой функционального состояния популяций лейкоцитов периферической крови, которое, в свою очередь, связано с циркануальным ритмом нейрогуморальной регуляции.

Динамика анаэробных и аэробных физических нагрузок в годовом цикле подготовки оказывает модифицирующее влияние на параметры сезонных флуктуаций состояния лейкоцитов периферической крови посредством влияния на содержание адреналина, кортизола, интерлейкина-1, высокополимерных и олигомерных «среднемолекулярных» пептидов, гептан- или изопропанолрастворимых продуктов перекисного окисления липидов.

Модифицирующее влияние анаэробных и аэробных физических нагрузок на сезонный ритм функционального состояния лейкоцитов сопровождалось изменением параметров колебаний показателей систем транспорта кислорода у борцов и лыжников в цикле года. Такие флуктуации состояния систем транспорта кислорода у спортсменов с анаэробным или аэробным энергообеспечением мышечной активности взаимосвязаны с колебаниями количественных и функциональных показателей разных популяций лейкоцитов и осуществлялись различными нейрогуморальными механизмами.

Апробация материалов работы

Основные положения диссертации были доложены на Международной конференции «Физическая культура и спорт в жизни общества» (Челябинск, 2000); Международном симпозиуме «Проблемы интеграции специализированных высших учебных заведений в международное образовательное пространство» (Бишкек, 2001); Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы здорового образа жизни в современном обществе» (Минск, 2003); Российско-Чешском медицинском форуме (Челябинск, 2006); Международной конференции «Физиология и патология иммунной системы» (Москва, 2008); Международной научно-практической конференции «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» (Челябинск, 2008); Международном конгрессе «Здоровье и образование в веке» (Москва, 2008); V Съезде аллергологов и иммунологов СНГ, Всемирном форуме по астме и респираторной аллергии (Санкт-Петербург, 2009); Международном конгрессе «Современные проблемы аллергологии, иммунологии и иммунофармакологии» (Казань, 2009).

Результаты работы были доложены на Всероссийских и региональных конференциях: Общероссийской научной конференции «Успехи современного естествознания» (Дагомыс, 2003); Съезде физиологов Урала (Екатеринбург, 2006); Х Юбилейной конференции РАЕ «Современные проблемы науки и образования» (Москва, 2006); Всероссийском научном форуме «Молекулярные основы иммунорегуляции, иммунодиагностики и иммунотерапии» (Санкт-Петербург, 2007); V Всероссийском конгрессе «Современные проблемы аллергологии, иммунологии и иммунофармакологии» (Москва, 2007); V конференции иммунологов Урала «Актуальные вопросы фундаментальной и клинической иммунологии и аллергологии» (Ижевск, 2007); Национальной конференции «Аллергология и клиническая иммунология - междисциплинарные проблемы» (Москва, 2008); Объединенном форуме V съезда иммунологов России и конгресса РААКИ (Санкт-Петербург, 2008); V конференции иммунологов Урала «Актуальные вопросы фундаментальной и клинической иммунологии и аллергологии» (Архангельск, 2009).

Публикации. Результаты опубликованы в 34 печатных работах, из них 16 работ в журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикации материалов диссертаций на соискание ученой степени доктора биологических наук.

Структура и объем диссертации

Результаты диссертационной работы представлены на 401 странице машинописного текста, включая введение, обзор литературных публикаций, описания организации и методов исследования, 5-ти глав изложения данных эмпирических исследований, заключения, выводов и библиографического списка. Работа содержит 68 таблиц и иллюстрирована 11 рисунками. Список литературы включает 392 публикации, в том числе 320 работ отечественных и 72 публикации зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Характеристика обследованных групп спортсменов

На протяжении 1989-2007 г.г. были обследованы здоровые мужчины-добровольцы в возрасте 16-23 лет, занимающиеся борьбой (n=251), лыжными гонками (n=378) и спортивной ходьбой - «ходоки» (n=53). Все исследования проводились на основании информированного добровольного письменного согласия обследуемых и не противоречат требованиям Хельсинской декларации. Возрастная, квалификационная и соматометрическая характеристика обследованных спортсменов представлена в таблице 1.

Таблица 1 - Характеристика обследованных спортсменов

Показатели

Борцы n=251

Лыжники n=378

Спортивная ходьба n=53

Ранг квалификации, усл.ед.

2,530,05

2,850,04

2,310,10

Возраст, год

20,270,17

20,030,13

18,810,31

Длина тела, см

173,40,5

177,10,3

179,10,7

Масса тела, кг

73,130,86

70,280,34

66,230,66

Площадь поверхности тела, м2

1,850,02

1,870,01

1,840,01

Росто-весовой индекс, усл. ед.

41,630,07

42,970,05

44,290,12

Весо-ростовой индекс, кг/м2

24,140,16

22,370,07

20,640,14

Индекс Кетле, г/см

419,73,8

396,21,5

369,62,8

Как видно из данных, представленных в этой таблице, обследованные группы спортсменов не отличались по рангу спортивной квалификации и площади поверхности тела. Представители спортивной ходьбы по возрасту в среднем были моложе, чем лыжники и борцы. При этом у них отмечались высокие значения длины тела и росто-весового индекса, а также более низкие значения массы тела и весо-ростовых индексов. У борцов были более высокие значения массы тела и низкие значения длины тела. Лыжники по уровню соматометрических характеристик занимали промежуточное положение.

Организация исследования

В разные сезоны годового цикла у квалифицированных спортсменов с преимущественно анаэробным (борцы) и аэробным (лыжники, представители спортивной ходьбы - «ходоки») энергообеспечением мышечной активности осуществляли определение показателей внешнего дыхания, кровообращения, крови и иммунитета, а также содержания гормонов, цитокинов и некоторых продуктов белкового и липидного обмена в сыворотке крови. В зависимости от величины интервала времени от обследования до начала основных соревнований уровень напряженности спортивной подготовки оценивали по 4-х бальной шкале. При этом в один балл оценивали уровень напряженности подготовки спортсменов при значительном снижении объема и интенсивности физических нагрузок в период после участия в основных соревнованиях сезона и до начала нового годового цикла спортивной подготовки. В два балла оценивали напряженность тренировочного процесса спортсменов в период разносторонней общей физической подготовки, а в три балла - в период преимущественного использования специализированных физических упражнений для подготовки к предстоящей серии отборочных и основных соревнований макроцикла подготовки. Напряженность процесса подготовки непосредственно в период участия спортсменов в ответственных соревнованиях оценивали в четыре балла. Динамика уровня напряженности спортивной подготовки борцов, лыжников и «ходоков» представлена на рисунке 1.

Рис. 1. Динамика уровня напряженности подготовки спортсменов по сезонам

Как видно из этих данных, максимальная напряженность спортивной подготовки, а соответственно и уровень физических нагрузок у борцов и «ходоков» наблюдался весной и летом, а у лыжников - осенью и зимой.

В качестве показателей сезонных условий среды были использованы усредненные значения фотопериода календарных суток на день наблюдения четырех годовых циклов, рассчитанные на основе данных Таблиц видимости Солнца по местному, гражданскому времени для г. Челябинска (координаты: 6125 Восточной долготы и 5512 Северной широты), содержащихся на CD в русифицированной версии «RedShift 3» компании Maris Multimedia Ltd. Кроме того, на основе усредненных данных и их троекратного сглаживания методом скользящего среднего по 5 точкам осуществляли расчет суточного приращения длительности светового дня (первая производная фотопериода) и суточных изменений приращения фотопериода (вторая производная).

Оценку состояния систем транспорта кислорода и иммунитета у спортсменов осуществляли зимой, весной, летом и осенью. Лабораторные обследования проводили не ранее, чем через 14-22 часов после тренировочных занятий и не менее чем через 36 часов после участия в соревнованиях. Забор крови осуществляли из локтевой вены, с 8 до 10 часов утра, натощак. Исследование состояния систем внешнего дыхания и кровообращения проводили в первой половине дня, не менее чем через 2-3 часа после приема пищи.

Методы исследования

1. Методы исследования системы внешнего дыхания

Для регистрации параметров системы внешнего дыхания использовали метод спирографии с применением аппарата “Метатест-1”. По результатам анализа спирограммы измеряли дыхательный объем (ДО), резервный объем вдоха (РОвд), резервный объем выдоха (РОвыд), жизненную емкость легких (ЖЕЛ), форсированную жизненную емкость легких (ФЖЕЛ), а также должные значения жизненной емкости легких (ДЖЕЛ) Бирюков Д.А., 1966.

2. Методы исследования состояния системы кровообращения

Исследование состояния сердечно-сосудистой системы осуществляли методом механокардиографии. Анализ механокардиограмм проводили путем стандартных методик ее обработки Кузнецов Ю.И., 1958, а интерпретацию полученных результатов осуществляли в соответствии с общепринятыми подходами Савицкий Н.Н., 1974. Анализ сердечного ритма осуществляли на основе корреляционной ритмограммы, полученной посредством ритмокардиоскопа РКС-01, на основе которой вычисляли индекс функционального состояния (ИФС) по известным рекомендациям Земцовский Э.В. и соавт., 1977; Дембо А.Г., Земцовский Э.В., 1989; Нидеккер В.А., Федоров Б.М., 1993. Для характеристики состояния вегетативной регуляции рассчитывали индекс Кердо (ВИК). Определение максимального потребления кислорода (МПК) проводили прямым методом на газоанализаторе “Спиролит-2” при ступенчато-нарастающей пробе на велоэргометре Astrand P.O., Rodahl K., 1980, в модификации Карпман В.Л. и соавт., 1988. Показатель МПК выражали в расчете на 1 кг массы тела и на 1 м2 площади поверхности тела. Для оценки кислородного долга после окончания нагрузочной пробы измерение потребления кислорода продолжалось до его снижения до исходного уровня с одновременной регистрацией длительности этого временного периода.

3. Гематологические методы исследования

Исследование периферического отдела системы эритрона проводили по стандартным общеклиническим методикам в соответствии с требованиями клинико-гематологического обследования Тодоров Й., 1969. Исследование электрофоретической подвижности эритроцитов (ЭФП) осуществляли по Харамоненко С.С., Ракитянская А.А., 1974; Козинец Г.И. и др., 1986. Время максимального гемолиза эритроцитов (ВМГ) определяли по Гительзон И.И., Терсков И.А., 1959. Потребление глюкозы эритроцитами (ПГЭ) оценивали по степени уменьшения концентрации глюкозы в среде инкубации Эр за 2 часа инкубации Lutz W., 1977, в модификации Соловьев Ю.А., 1989. Подсчет количества лейкоцитов (Лц) проводили по общепринятой методике в камере Горяева. Лейкоцитарную формулу определяли в сухих мазках крови, окрашенных по Лейшману. Дополнительно рассчитывали лимфоцитарно-гранулоцитарный индекс и лейкоцитарный индекс Кальф-Калифа Кальф-Калиф Я.Я., 1941 в модификации Амбарцумян Р.Г., Бекбергенов Б.М., 1986.

4. Иммунологические методы исследования

Выделение популяций лейкоцитов из периферической крови - лимфоцитов (Лф), моноцитов (Мц) и нейтрофилов (Нф) - осуществляли центрифугированием на двойном градиенте фиколл-верографина плотности 1,077 и 1,093 Wong L., Wilson R., 1975. Изучение способности фагоцитов крови к захвату частиц проводили на модели поглощения частиц монодисперсного полистирольного латекса Фрейдлин И.С. с соавт., 1976, определяя при этом активность фагоцитоза, количество фагоцитирующих клеток, интенсивность фагоцитоза, «фагоцитарное число» и общую фагоцитарную активность Нф и Мц. Изучение лизосомальной активности Мц и Нф проводили по методике Фрейдлин И.С. и соавт., 1976 в модификации Эберт Л.Я. и соавт., 1983. Исследование внутриклеточного кислородзависимого метаболизма Нф и Мц проводили с помощью НСТ-теста Park B.H., Fikring S., 1968; Маянский А.Н., Галиуллин А.Н., 1984. Определение спонтанной (СХЛ) и индуцированной (ИХЛ) хемилюминесценции Нф осуществляли по методике Зурочка А.В. и соавт., 1989 на жидкостно-сцинтиляционном счетчике «Бета-I». Изучение содержания CD-субпопуляций Лф в крови проводилось по методике иммунофенотипирования с использованием моноклональных антител серии ИКО: анти-CD3, анти-CD4, анти-CD8, анти-CD10, анти-CD11b, анти-CD16, анти-CD20, анти-CD25, анти-CD34, анти-CD56, анти-CD95, анти-CDHLA-DR (“Медбиоспектр”, Москва). Концентрацию иммуноглобулинов в сыворотке крови определяли методом радиальной иммунодиффузии в геле Mancini G. et al., 1965 в модификации Тихомиров А.А., 1977, а концентрацию Ig выражали в Международных единицах на литр крови (МЕ/мл), а также в граммах белка на 1 л биологической жидкости (г/л). Определение концентрации циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) осуществлялось по Гашкова В. и соавт., 1978. Содержание компонентов комплемента в крови определяли общепринятым методом молекулярного титрования путем добавления к сыворотке и гемолитической системе стандартного реагента, из комплемента сыворотки крови человека, истощенной по испытуемому компоненту. Уровень общей гемолитической активности комплемента (СН50) в сыворотке крови определяли методом титрования по 50% гемолизу взвеси эритроцитов барана. Определение содержания гормонов и цитокинов в сыворотке крови осуществляли методом иммуноферментного анализа.

5. Биохимические методы исследования

Биохимический раздел исследования включал определение содержания первичных (диеновые коньюгаты) и вторичных (кетодиены и сопряженные триены) гептан- и изопропанолрастворимых продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) Волчегорский И.А. и соавт., 1989, а также “среднемолекулярных пептидов” (СМП) Волчегорский И.А., 1993 и общей активности креатинфосфокиназы (КФК) в гепаринизированной плазме крови. Кроме того, отдельно определяли окисляемость липидов (ОЛ) и антиокислительную активность (АОА) плазмы крови Львовская Е.И., 1988.

6. Статистические методы обработки результатов

Обработка результатов проводилась на ПЭВМ с использованием стандартных лицензионных программ Excel и Statistica 6.0 for Windows. При этом рассчитывали среднее арифметическое , ошибку среднего (m), стандартное отклонение (). Оценку достоверности различий осуществляли на основании t-критерия Стьюдента. При отклонении распределения выборки от нормального проверку гипотезы об однородности двух сравниваемых совокупностей осуществляли на основе непараметрического U-критерия Манна-Уитни и двухвыборочного критерия Колмогорова-Смирнова. При сравнении нескольких выборочных совокупностей проверку гипотезы о влиянии фактора на них и различии между ними проводили методом дисперсионного анализа с вычислением H-критерия Краскела-Уоллиса. Взаимосвязь между показателями констатировали на основе корреляционного и регрессионного анализа с расчетом коэффициентов корреляции (r) и коэффициентов уравнения множественной регрессии Лакин Г.Ф., 1990; Боровиков В.П., 2003.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. Результаты исследования системы внешнего дыхания спортсменов

При изучении состояния системы внешнего дыхания (СВД) у борцов и лыжников было установлено, что в цикле года у спортсменов обеих групп значения РОвыд достоверно увеличивались весной. При этом уровень значений РОвыд во все сезоны в группе лыжников был значительно выше, чем у борцов, обусловливая более высокий уровень ЖЕЛ. Показатели отношения ДО/ЖЕЛ у борцов и лыжников за исключением весеннего периода не имели достоверных межгрупповых различий и в среднем составляли 14-16% от ЖЕЛ. Доля РОвд и РОвыд по отношению к ЖЕЛ у борцов и лыжников значимо отличалась. У борцов отношение РОвд/ЖЕЛ было выше, чем у лыжников. Отношение РОвыд/ЖЕЛ у лыжников во все сезоны было выше, чем у борцов. Динамика остальных показателей СВД у спортсменов этих групп не имела статистически значимых изменений по сезонам.

Не вызывает сомнений, что адаптационные изменения показателей СВД под влиянием анаэробных физических нагрузок индуцированы гипоксией и направлены на увеличение доставки О2 в активные ткани при мышечной деятельности. Под влиянием аэробных физических нагрузок изменения параметров СВД связаны с усиленным образованием СО2 при двигательной деятельности и направлены на удаление его из организма.

Следует отметить, что показатели легочных объемов у спортсменов коррелировали как с длительностью фотопериода (r= 0,115-0,277; Р0,05), так и с параметрами его суточных изменений (r= 0,109-0,300; Р0,05). Вместе с тем, показатели РОвыд, ФЖЕЛ/ЖЕЛ, РОвыд/ЖЕЛ, РОвыд/ФЖЕЛ и РОвд/РОвыд у спортсменов коррелировали только с величиной сезонных изменений длительности фотопериода. Отсутствие значимых корреляций этих показателей с длительностью дня позволяет полагать, что деятельность механизма регуляции СВД у спортсменов в цикле года преимущественно связана не с уровнем фотопериода, а с величиной сезонных изменений суточного приращения дня.

В тоже время, если у борцов с параметрами сезонных изменений фотопериода корреляционно связаны показатели величины ЖЕЛ, то в группе лыжников в основном показатели соотношения легочных объемов. Можно полагать, что у спортсменов под влиянием сезонных изменений условий внешней среды и анаэробных физических нагрузок регуляция деятельности СВД осуществляется, прежде всего, за счет флуктуаций величины ЖЕЛ.

Регуляция деятельности СВД при воздействии сезонных флуктуаций условий среды и аэробных физических нагрузок осуществляется посредством изменения процентных соотношений легочных объемов, не изменяя уровень значений ЖЕЛ. Отмеченные различия динамики состояния дыхания у борцов и лыжников в цикле года связаны с влиянием на организм разных факторов: гипоксии и гиперкапнии - соответственно, которые, вероятно, обеспечивают модифицирующее влияние анаэробных или аэробных физических нагрузок на сезонный ритм СВД. Именно модифицирующим влиянием анаэробных и аэробных физических нагрузок на сезонный ритм СВД может объясняться отсутствие межгрупповых различий отдельных легочных объемов (ДО, ЖЕЛ ЖЕЛ/ДЖЕЛ) и их соотношений в определенные сезоны. Поэтому, вполне очевидно, что одних значений ДО и ЖЕЛ недостаточно для характеристики воздействия анаэробных и (или) аэробных физических нагрузок в условиях влияния на организм сезонных факторов внешней среды.

2. Результаты исследования состояния кровообращения спортсменов

Результаты изучения динамики показателей системы кровообращения по сезонам у спортсменов под влиянием анаэробных и аэробных физических нагрузок представлены в таблице 2. Как видно из представленных данных, по результатам дисперсионного анализа не выявлено значимых изменений в цикле года уровня минутного объема крови (МОК), сердечного индекса (Ci) и частоты сердечных сокращений (ЧСС) у борцов и лыжников. Динамика этих показателей у спортсменов отражала лишь их достоверные изменения в отдельные периоды. Так, уменьшение МОК летом связано со снижением систолического объема крови (СОК) в результате уменьшения сократимости миокарда, что, вероятно, связано с усилением тонуса парасимпатического и снижения активности симпатического отдела вегетативной нервной системы.

Таблица 2 - Показатели кровообращения у борцов и лыжников по сезонам

Показатели

Группы

Зима

nб=28 nл=46

Весна

nб=28 nл=64

Лето

nб=37 nл=32

Осень

nб=34 nл=54

РН-критерия К-У

Уровень значимости различий по сезонам

зима- весна

зима- лето

зима-осень

весна- лето

весна- осень

лето- осень

Минутный

объем крови, мл*мин-1

борцы

7056±591

7595±564

5771±342

7258±495

н/д

н/д

н/д

н/д

0,01

н/д

0,05

лыжники

7026±409

6042±325

5630±367

6461±448

н/д

н/д

0,05

н/д

н/д

н/д

н/д

Рб-л

н/д

0,01

н/д

н/д

Сердечный индекс, мл*мин-1/см2

борцы

0,38±0,03

0,40±0,03

0,33±0,02

0,40±0,03

н/д

н/д

н/д

н/д

0,05

н/д

0,05

лыжники

0,38±0,02

0,32±0,02

0,30±0,02

0,35±0,02

н/д

0,05

0,05

н/д

н/д

н/д

0,05

Рб-л

н/д

< 0,01

н/д

н/д

Систолический объем крови, мл

борцы

104,99±6,17

113,47±7,26

92,16±5,29

112,11±7,21

н/д

н/д

н/д

н/д

0,05

н/д

0,05

лыжники

120,60±6,72

98,65±4,91

96,16±5,70

102,51±6,58

0,05

0,01

0,01

0,05

н/д

н/д

н/д

Рб-л

н/д

н/д

н/д

н/д

Систолический индекс, мл/м2

борцы

56,44±3,02

60,71±3,36

52,05±3,02

61,16±3,75

н/д

н/д

н/д

н/д

0,05

н/д

0,05

лыжники

65,19±3,67

52,32±2,57

51,38±2,87

54,95±3,58

0,05

0,01

0,01

0,01

н/д

н/д

н/д

Рб-л

н/д

0,05

н/д

н/д

Частота сердечных сокращений, уд*мин-1

борцы

65,91±2,33

66,16±1,25

62,54±1,03

64,38±0,70

н/д

н/д

н/д

н/д

0,05

н/д

н/д

лыжники

58,38±1,25

60,74±0,92

58,33±1,42

62,14±0,99

н/д

н/д

н/д

0,05

н/д

н/д

0,05

Рб-л

0,01

0,01

0,05

0,05

Общее периферическое сопротивление, дн/см/с-5

борцы

1016±61

863±63

1167±85

963± 83

0,05

0,05

н/д

н/д

0,01

н/д

0,05

лыжники

984±66

1219±79

1254±79

1285±100

0,05

0,05

0,01

0,05

н/д

н/д

н/д

Рб-л

н/д

0,01

н/д

0,01

Вегетативный

индекс Кердо,

усл. ед.

борцы

9,03±3,11

37,85±1,52

14,64±4,33

22,28±3,85

0,001

0,001

н/д

0,001

0,001

0,001

0,001

лыжники

10,32±3,41

9,17±3,01

-5,18±3,50

11,68±3,39

0,01

н/д

0,01

н/д

0,01

н/д

0,01

Рб-л

н/д

0,001

0,001

0,05

У борцов и лыжников отмечалось не только одновременное снижение МОК и Ci летом, но и их синхронное повышение осенью. Можно полагать, что летом и осенью характер физических нагрузок на фоне циркануального ритма нейроэндокринной системы не оказывал заметного влияния на уровень этих показателей. Вместе с тем, отличия динамики МОК и Ci у борцов и лыжников зимой и весной позволяет полагать, что в эти сезоны анаэробные и аэробные физические нагрузки оказывают модифицирующее воздействие на параметры ритма их сезонных колебаний.

Уровень ЧСС у лыжников во все сезоны был значительно ниже, чем у борцов, что, как известно, связано с усилением влияния блуждающего нерва на миокард. Осенью у лыжников отмечалось увеличение ЧСС за счет усиления симпатических и снижения парасимпатических влияний, по сравнению с летом. Зимой дальнейшее увеличение уровня кровообращения у них было связано со значительным повышением СОК при одновременном проявлении положительного инотропного и отрицательного хронотропного эффектов в связи с совместным усилением симпатических и парасимпатических влияний.

Модифицирующее воздействие анаэробных и аэробных физических нагрузок на ритм МОК и Ci в цикле года проявлялось не только различием их динамики у борцов и лыжников, но и отличием механизмов их обеспечения. У борцов в цикле года отмечалась отрицательная связь суточных изменений фотопериода с показателем хронотропной функции миокарда (ЧСС), а у лыжников с сезонными параметрами фотопериода положительно связаны показатели инотропной функции миокарда - систолического индекса.

Динамика уровня бокового систолического и среднего динамического артериального давления по сезонам у борцов не имела достоверных различий. При этом зимой отмечалось повышение конечного систолического давления до уровня показателей в группе лыжников, что вероятно связано с активацией механизмов терморегуляции. Напротив, уровень диастолического и пульсового давления (ДАД и ПД) значительно варьировала у борцов и достоверно не изменялась у лыжников. Повышение ПД у борцов весной и осенью было связано с уменьшением уровня ДАД, а корреляционная связь ПД со степенью напряженности спортивной подготовки борцов позволяет полагать, что оно адекватно отражает изменения уровня анаэробных физических нагрузок. Вместе с тем, связь ДАД с параметрами фотопериода и напряженностью спортивной подготовки свидетельствует о том, что флуктуации этого показателя в цикле года в значительной мере определяют изменения ПД у борцов. Так, зимой при низкой температуре внешней среды анаэробные физические нагрузки приводили к повышению ДАД у борцов, а весной сопровождались его значимым снижением, обусловливая реципрокную динамику уровня ПД.

Уровень среднего динамического давления (СрД) у борцов и лыжников зимой и весной не имел достоверных различий. Осенью показатели СрД у лыжников увеличивались по сравнению с зимой и весной и были значимо выше, чем у борцов. У борцов показатель СрД не обнаруживал статистически значимых изменений в цикле года и был реципрокно связан с параметрами фотопериода и напряженностью спортивной подготовки.

Динамика показателей кровообращения подтверждается изменением ВИК, который достаточно точно отражает баланс симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы (в.н.с.) Вейн А.М. с соавт., 2000. У лыжников ВИК достоверно уменьшался летом вследствие повышения тонуса парасимпатического отдела. У борцов весной анаэробные физические нагрузки приводили к повышению ВИК, отражая значительное усиление симпатических влияний. Можно полагать, что весной значительное повышение величины анаэробных физических нагрузок во время акрофазы циркануального ритма нейроэндокринной системы обеспечивает аддитивное влияние на состояние кровообращения у борцов.

Преимущественный механизм энергообеспечения мышечной деятельности оказывал значимое влияние на состояние гемодинамики у спортсменов. При воздействии анаэробных физических нагрузок у борцов отмечался положительный хронотропный эффект в отношении миокарда и снижение чувствительности гладких мышц сосудов к симпатическим влияниям. При этом усиливался баланс нейрогуморальной регуляции периферической гемодинамики в сторону метаболической вазодилатации относительно симпатической вазоконстрикции. Такая динамика показателей кровообращения у борцов, вероятно, индуцирована высоким уровнем метаболитов анаэробного энергообеспечения их мышечной деятельности (АДФ, лактат, пируват и др.).

Под действием аэробных физических нагрузок отмечалось повышение тонуса парасимпатического отдела в.н.с., который обусловливал отрицательный хронотропный эффект в отношении миокарда, и усиление симпатических влияний на гладкие мышцы сосудов за счет вазоконстрикторного действия норадреналина (НА) через б-адренорецепторы. Состояние кровообращения у лыжников характеризовалось брадикардией, увеличением уровня артериального давления и общего периферического сопротивления сосудов (ОПСС).

В совокупности отмеченные обстоятельства позволяют полагать, что увеличение анаэробных физических нагрузок весной, а аэробных физических нагрузок осенью могут индуцировать перераспределение тонуса симпатического и парасимпатического отделов в.н.с. Вполне вероятно, что анаэробные и аэробные физические нагрузки могут индуцировать десинхроноз циркануального ритма нейрогуморальной регуляции кровообращения, обусловливая регуляторные колебания параметров гемодинамики у спортсменов.

3. Результаты исследования периферического отдела эритрона

Результаты изучения динамики показателей периферического отдела системы эритрона у борцов и лыжников в цикле года представлены в таблице 3. Как видно из этих данных, у борцов уровень кислородной емкости крови обеспечивался путем повышения среднего объема эритроцита (Эр) и соответствующего увеличения содержания в них гемоглобина (Hb). У лыжников уровень кислородной емкости крови обеспечивался увеличением числа Эр, повышением их гемолитической резистентности и усиления эритропоэза, о чем свидетельствует повышение количества ретикулоцитов (Rt) в периферической крови (30,59±0,91), по сравнению с борцами (27,60±1,00).

Таблица 3 - Динамика показателей периферического отдела системы эритрона у борцов и лыжников по сезонам

Показатели

Группы

Зима

nб=48 nл=65

Весна

nб=31 nл=79

Лето

nб=45 nл=65

Осень

nб=39 nл=67

РН-кр-я К-У

Уровень значимости различий по сезонам

Зим.в.

Зим.л

З.осен

Весн.л

Вес.ос

Лет.ос

Количество эритроцитов, х1012/л

борцы

5,08±0,09

4,21±0,09

4,74±0,05

4,78±0,07

0,001

0,001

0,001

0,01

0,001

0,001

н/д

лыжники

5,23±0,08

4,88±0,05

4,98±0,07

5,01±0,05

0,001

0,001

0,05

0,01

н/д

0,05

н/д

Рб-л

н/д

0,001

0,01

0,01

Гематокрит, %

борцы

46,92±0,51

43,47±0,55

42,89±0,48

44,99±0,56

0,001

0,001

0,001

0,05

н/д

0,05

0,01

лыжники

47,42±0,35

45,08±0,31

44,89±0,39

46,12±0,37

0,001

0,001

0,001

0,05

н/д

0,05

0,05

Рб-л

н/д

0,01

0,01

н/д

Содержание гемоглобина в крови, г/л

борцы

154,6±1,9

136,5±2,3

137,0±1,3

148,3±1,4

0,001

0,001

0,001

0,05

н/д

0,001

0,001

лыжники

152,4±1,4

147,5±1,2

144,0±1,4

154,1±1,3

0,001

0,01

0,001

н/д

н/д

0,001

0,001

Рб-л

н/д

0,001

0,001

0,01

Цветовой

показатель,

отн. ед.

борцы

0,92±0,01

0,98±0,02

0,87±0,01

0,94±0,02

0,001

0,01

0,05

н/д

0,001

н/д

0,01

лыжники

0,88±0,01

0,91±0,01

0,88±0,02

0,93±0,01

0,01

0,01

н/д

0,01

0,05

н/д

0,01

Рб-л

0,05

0,001

н/д

н/д

Электрофоретическая подвижность эритроцитов, В/см/с

борцы

1,18±0,01

1,10±0,01

1,18±0,01

1,19±0,01

0,001

0,001

н/д

н/д

0,001

0,001

н/д

лыжники

1,61±0,02

1,69±0,01

1,68±0,02

1,67±0,02

0,05

0,001

0,01

0,01

н/д

н/д

н/д

Рб-л

0,001

0,001

0,001

0,001

Время максимума гемолиза эритроцитов, мин

борцы

3,79±0,04

3,61±0,04

3,54±0,03

3,52±0,04

0,001

0,01

0,001

0,001

н/д

н/д

н/д

лыжники

4,12±0,05

3,61±0,05

3,70±0,05

3,83±0,05

0,001

0,001

0,001

0,001

н/д

0,01

н/д

Рб-л

0,001

н/д

0,05

0,001

Морфофункциональные показатели Эр у лыжников отличались меньшим содержания Hb в 1 Эр пропорционально изменению их объема и снижением уровня потребления ими глюкозы. При этом отмечалось увеличение уровня поверхностного заряда эритроцитов, что, вероятно, направленно на улучшение реологических свойств крови при увеличении гематокрита (Ht).

Средние значения Ht не имели межгрупповых отличий осенью и зимой, а их динамика по сезонам в обеих группах была синфазной. Весной, летом и осенью у борцов отмечалось снижение содержания Эр по сравнению с зимой. При этом весной количество Эр в крови у них было значительно ниже, чем летом и осенью. У лыжников динамика количества Эр в крови не отличалась от таковой у борцов, за исключением меньшего снижения весной. Зимой межгрупповые различия количества Эр в крови были недостоверны, тогда как в другие сезоны у лыжников их уровень достоверно выше, чем у борцов.

Характерно, что средняя величина объема 1 Эр у спортсменов обеих групп повышалась весной. Амплитуда сезонных колебаний всех показателей морфофункционального состояния Эр в цикле года была значительно больше в группе борцов, чем в группе лыжников.

У борцов и лыжников содержание Hb отрицательно коррелировало с длительностью фотопериода, а количество Эр в крови - с уровнем сезонных изменений длительности дня. Вместе с тем, у борцов и лыжников отмечался разный знак корреляций уровня напряженности их спортивной подготовки с содержанием Hb и Эр. Вероятно, у борцов анаэробные физические нагрузки обеспечивали увеличение амплитуды сезонных флуктуаций характеристик системы эритрона, а аэробные физические нагрузки у лыжников сопровождались уменьшением амплитуды этих колебаний. Можно предполагать, что влияние физических нагрузок на эритропоэз, определяло разную динамику состояния периферического звена эритрона у борцов и лыжников по сезонам.

Таким образом, синфазные изменения содержания Эр и Hb в крови, а также показателей Ht, пика гемолиза и потребления глюкозы эритроцитами у борцов и лыжников независимо от преимущественного механизма энергообеспечения их мышечной деятельности и различий динамики физических нагрузок в цикле года связаны с сезонными флуктуациями условий среды. При этом уровень этих показателей у спортсменов в значительной степени обусловлен преимущественным механизмом энергообеспечения мышечной деятельности. Особенности динамики анаэробных или аэробных физических нагрузок у спортсменов в цикле года оказывали модифицирующее влияние на сезонный ритм ЭФП, показателей морфофункционального состояния Эр и содержание Rt в периферической крови у борцов и лыжников.

4. Результаты исследования показателей анаэробного и аэробного энергообеспечения мышечной деятельности борцов и лыжников

Состояние показателей анаэробного и аэробного энергообеспечения мышечной деятельности у борцов и лыжников представлено в таблице 4. Как видно из данных этой таблицы, у борцов активность КФК была выше, чем у лыжников, хотя и не достигала уровня достоверности по каждому из сезонов.

Таблица 4 - Состояние механизмов анаэробного и аэробного энергообеспечения мышечной деятельности у борцов и лыжников по сезонам

Показатели

Группы

Зима

nб=48 nл=63

Весна

nб=29 nл=79

Лето

nб=41 nл=55

Осень

nб=35 nл=67

РН-критерия К-У

Уровень значимости различий по сезонам

зима- весна

зима- лето

зима-осень

весна- лето

весна- осень

лето- осень

Активность креатинфосфокиназы, МЕ/л

борцы

19,33±2,55

31,25±3,95

30,80±4,55

12,34±1,70

0,001

<0,05

<0,01

н/д

н/д

<0,001

<0,001

лыжники

13,20±1,24

25,88±2,49

22,04±2,48

13,05±1,53

0,001

<0,001

<0,01

н/д

н/д

<0,001

<0,01

Рб-л

н/д

н/д

н/д

н/д

Время восстановления запаса кислорода, мин

борцы

2,48±0,10

3,86±0,17

3,45±0,15

2,81±0,12

0,001

<0,001

<0,001

<0,05

н/д

<0,001

<0,01

лыжники

2,44±0,08

3,48±0,22

2,55±0,09

2,98±0,11

0,001

<0,001

н/д

<0,001

<0,01

н/д

<0,01

Рб-л

н/д

< 0,05

< 0,001

н/д

Скорость восстановления запаса кислорода, мл/мин

борцы

25,74±1,43

14,32±0,71

18,45±1,16

22,16±1,36

0,001

0,001

0,001

0,01

0,05

0,001

0,05

лыжники

28,50±0,98

22,97±1,22

25,42±0,88

24,18±1,00

0,001

0,001

0,05

0,01

0,05

н/д

н/д

Рб-л

н/д

< 0,001

< 0,001

н/д

МПК на единицу площади тела, мл/мин/см2

борцы

0,220±0,005

0,204±0,005

0,219±0,005

0,222±0,004

0,05

0,01

н/д

н/д

0,05

0,01

н/д

лыжники

0,247±0,004

0,239±0,003

0,232±0,004

0,247±0,003

0,01

 ...

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены