Физиологическая характеристика гематологических, биохимических параметров крови и симпато-вагусного баланса у спортсменов высокой квалификации

Введение . Важное значение в диагностике текущего и срочного функционального состояния спортсмена имеют биохимические параметры крови. Несмотря на ряд проблем, обусловленных разной информативностью этих показателей [1], с их помощью возможна диагностика важных компонентов тренированности и здоровья: степени утомления и готовности к напряжённым нагрузкам; скрытых нарушений и слабых, тормозящих рост работоспособности факторов; злоупотребления запрещённых веществ, стимулирующих работоспособность [1, 16].

Особое внимание специалистов привлечено к анализу содержания эритроцитов (RBC), гемоглобина (HB) и гематокрита (Ht) крови, которые определяют кислородную емкость и текучесть крови. Это обусловлено их важной ролью в системе доставки кислорода тканям и работоспособности [3, 5, 14]. Нормальная адаптация системы крови к тренировочным нагрузкам выражается в развитии умеренной аутогемодилюции, то есть разжижения крови в результате предпочтительного накопления объёма плазмы над содержанием эритроцитов. Как результат, RBC, Ht и Hb крови у тренированных спортсменов чаще снижены [3, 4, 11, 14, 16]. Однако во время значительного роста интенсивности тренировочных программ [13, 21] или в отдельных группах элитных спортсменов [5] ряд авторов отмечали повышение Ht и/или RBC и Hb. Увеличение показателей красной крови при росте нагрузок может быть связано с молодым возрастом спортсменов, высокой врождённой эритроцитсинтезирующей способно- стью организма [17, 21, 22], а также неполным восстановлением и развитием синдрома перетренировки [11].

Ряд биохимических показателей плазмы (уровни фибриногена, холестерина разных фракций, триглицеридов, альбуминов и др.) являются косвенными маркерами постнагрузочного воспаления [15, 16]. Баланс про- и антивоспалительных факторов существенно влияет на многие системы организма, в том числе на активность катаболических процессов, эритропоэз и симпатическую активность, которые оказывают большое, но косвенное влияние на спортивный результат в долгосрочной перспективе [16].

Несмотря на большое число работ, посвящённых анализу гематологических и биохимических показателей, их связь со спортивной квалификацией полностью не выяснена и отличается противоречивостью [2, 5, 9, 11, 22]. Таким образом, целью работы было составление физиологической характеристики гематологических, биохимических параметров крови, симпато-вагусного баланса автономной регуляции ритма сердца у спортсменов-пловцов элитной и высокой квалификации.

Организация и методы исследования. Обследование спортсменов-пловцов (n = 35) проводилось в конце подготовительного этапа годичного цикла. В этот период спортсмены набирают наивысший уровень функциональных возможностей и, как правило, не имеют симптомов психофизического хронического утомления.

Пловцы составили 2 подгруппы: 1) пловцы на открытой воде наивысшей квалификации или элитная группа, имеющие звания МСМК и ЗМС (группа МСМК), победители и призёры крупных международных соревнований (возраст 21–26 лет, n = 12); 2) пловцы высокой квалификации, имеющие разряд КМС и МС (группа КМС) (возраст 17–23 года, n = 23). Группу «Контроль» составили здоровые юноши-добровольцы, не занимающиеся спортом (17–23 года, n = 15).

Аэробную физическую работоспособность определяли с помощью ступенчато-возрас-тающего велоэргометрического теста PWC170 (ступень – 30 вт, длительность – 2 мин) на велоэргометре Ergometric 900 (Германия).

Гематологические показатели : Hb, RBC, Ht, МСН – содержание Hb в эритроците, MCV – средний объем эритроцитов, МСНС – средняя концентрация гемоглобина в эритроците,

WBC – концентрация лейкоцитов, Lym – концентрация лимфоцитов, Neu – концентрация нейтрофилов, в венозной крови через 18–20 часов после последней тренировки определяли на гемоцитометре ВТ 2100 (MWI, США).

Кислотная резистентность эритроцитов к действию 0,002 N соляной кислоты определялась по методу И.А. Терскова и И.И. Ги-тельзона.

Биохимические показатели в сыворотке: концентрацию глюкозы, общего белка, мочевины анализировали с помощью стандартных лабораторных методов и соответствующих коммерческих реактивов на анализаторе Microlab 300 (Нидерланды). Концентрацию фибриногена плазмы определяли по A. Клауссу на автоматическом коагулометре ACL-9000 с использование реактивов «Тех-Фибриноген-тест» (Россия).

Концентрацию общего холестерина (ХС), холестерина липопротеидов высокой плотности (ХСЛПВП) и триглицеридов (ТГ) определяли на спектрофотометре FP–901 Labsis-tems (Финляндия) с помощью реактивов Human (Германия). ХС липопротеидов низкой плотности рассчитывали так: ХСЛПНП = = ХС – ХСЛПВП – ТГ / 2.2.

Концентрации иммуноглобулинов G (IgG), M (IgM), A (IgA) регистрировали иммунофер-ментным методом (реактивы Diasis, Германия) с помощью спектрофотометра FP-901 Labsistems (Финляндия).

Автономная регуляция ритма сердца изучалась с помощью спектральных показателей вариабельности сердечного ритма (ВСР) [7, 8]: мощность высокочастотных (0,15–0,4 Гц, HF, %), низкочастотных (0,04–0,14 Гц, LF, %) и очень низкочастотных (0–0,04 Гц, VLF, %) колебаний RR-интервалов, отношение LF/HF, определённых аппаратно-программным комплексом «ВНС-Спектр» («НейроСофт», Россия) в течение 6–10 мин положения лежа.

Статистика. Результаты представлены как средняя арифметическая (М) и стандартное отклонение (σ). Различие между группой спортсменов и группой «Контроль» определялись по критерию Манна – Уитни.

Результаты и их обсуждение. Гематологические параметры. Наиболее важными гематологическими особенностями пловцов МСМК были: повышенные уровни RBC, Hb, Ht, MCHC и сниженные – MCV по сравнению с группой «Контроль» (табл. 1). У пловцов КМС установлено только снижение MCV;

в обеих группах пловцов кислотная резистентность эритроцитов была повышена, что указывает на увеличение доли молодых форм эритроцитов. Различий между подгруппами пловцов не выявлено. Полученные результаты указывают на умеренную степень гемоконцентрации у элитных пловцов, что противоречит литературным данным о развитии аутогемодилюции при тренировке на выносливость [2–4, 11, 14, 16]. Мы полагаем, что данные особенности крови тесно связаны с текущим функциональным состоянием спортсменов и обусловлены неполным восстановлением после нагрузок большого объема и интенсивности в подготовительном этапе. Действительно, состояние умеренной гемоконцентрации, повышение Ht и вязкости крови отмечалось у спортсменов с симптомами перетренировки, то есть хронического утомления [20].

Значительно повышенные уровни мочевины и симпато-вагусного индекса LF/HF (табл. 2) у элитных пловцов по сравнению с группой КМС также подтверждают наличие неполного восстановления и рост симпатических влияний на ритм сердца. Действительно, ряд лонгитудинальных исследований обнаружили сдвиг симпато-вагусного баланса в сторону активации симпатической активности в условиях значительных тренировочных нагрузок [6, 7].

Механизмы снижения MCV на 2–4 % (р < 0,05–0,01) и повышения МСНС на 3–9 % (р < 0,05–0,01), выявленные в обеих группах пловцов, вероятно, едины и связаны с дегидратацией циркулирующих эритроцитов. Как правило, величина MCV надёжно регулируется множественными ионно-транспортными системами, но с постепенным снижением объёма к концу «жизни» эритроцитов [10]. Мы полагаем, что снижение MCV у пловцов обусловлено плазменными факторами, образующимися во время и сразу после интенсивных нагрузок: повышенными уровнями осмолярности, мочевины, свободного кальция и активных форм кислорода [10]. Позитивные эффекты небольшого уменьшения MCV включают снижение Ht, повышение МСНС и деформируемости эритроцитов. Все эти факторы при умеренной степени повышают доставку кислорода рабочим тканям и аэробную работоспособность. На это указывают полу-

Таблица 1

Table 1

Гематологические показатели и автономная регуляция ритма сердца у пловцов элитной и высокой квалификации (M ± σ)

Hematological parameters and autonomic regulation of the heart in elite and highly skilled swimmers (M ± σ)

Показатель / Parameter	Пловцы / Swimmers		Контроль / Control n = 15
	МСМК Elite (IMS) n = 12	КМС Highly skilled (CMS) n = 23
RBC, ×1012/l	5,68 ± 0,2**	5,32 ± 0,2	5,1 ± 0,3
Hb, g/l	162,8 ± 9,0**	150,6 ± 9,6	147,7 ± 9,9
Ht, %	46,2 ± 1,4*	45,7 ± 0,3	46,0 ± 0,4
MCV, fL	83,1 ± 1,3**	84,8 ± 2,3*	86,6 ± 3,3
MCH, pg	28,7 ± 0,72	29,4 ± 1,74	29,3 ± 1,6
MCHC, g/l	352,6 ± 9,0**	329,4 ± 9,8*	321,5 ± 11,1
WBC, ×109/л / ×109/l	5,3 ± 0,5 хх **	6,2 ± 0,9	6,4 ± 1,1
Neu, %	52,0 ± 9,8	56,5 ± 7,8	57,3 ± 9,7
Lym, %	33,4 ± 8,00	28,0 ± 10,2*	34,6 ± 8,4
Кислотная резистентность, c Acid resistance, s	652 ± 9**	635 ± 11**	587 ± 11
PWC170, Вт/кг / W/kg	375 ± 31**	340 ± 28#**	241 ± 33
ЧСС, уд./мин / HR, bpm	56,4 ± 5,5**	59,8 ± 7,8**	70,1 ± 7,5
HF, %	27,8 ± 12,3хх	43,2 ± 15,2**	32,7 ± 16,2
LF, %	33,31 ± 9,78	28,5 ± 10,9	31,6 ± 10,7
VLF, %	38,8 ± 10,2х	28,3 ± 13,5*	32,7 ± 16,2
LF/HF, отн. ед. / relative units	1,49 ± 0,89хх	0,78 ± 0,43*	1,54 ± 1,70

Примечание. *, ** – р < 0,05; 0,01 по сравнению с группой «Контроль»; х, хх – р < 0,05; 0,01 по сравнению с группой КМС.

Note. *, ** – р < 0.05; 0.01 compared to the control group; х, хх – р < 0.05; 0.01 compared to the CMS group.

Таблица 2

Table 2

Биохимические показатели плазмы у пловцов элитной и высокой квалификации (M ± σ)

Plasma biochemistry in elite and highly skilled swimmers (M ± σ)

Показатель / Parameter	Пловцы / Swimmers		Контроль / Control n = 15
	МСМК Elite (IMS) n = 12	КМС Highly skilled (CMS) n = 26
Общий белок сыворотки, г/л Total protein, g/l	75,3 ± 3,3	73,8 ± 6,6	74,7 ± 3,3
Фибриноген плазмы, г/л Plasma fibrinogen, g/l	2,22 ± 0,24**хх	2,69 ± 0,53	2,65 ± 0,46
Мочевина, моль/л / Urea, mol/l	6,41 ± 0,66хх**	5,12 ± 1,28**	4,67 ± 0,46
IgM, мг/л / mg/l	1,62 ± 0,40**	1,47 ± 0,39**	2,30 ± 0,44
IgA, мг/л / mg/l	1,34 ± 0,32**	1,25 ± 0,26**	2,10 ± 0,93
IgG, мг/л / mg/l	10,90 ± 2,52	10,90 ± 1,98	11,80 ± 2,30
Холестерин, ммоль/л Cholesterol, mmol/l	4,93 ± 1,05*хх	4,33 ± 0,65*	4,25 ± 0,54
ЛПВП, ммоль/л / HDL, mmol/l	1,85 ± 0,39**	1,71 ± 0,37**	1,34 ± 0,27
ЛПНП, ммоль/л / LDL, mmol/l	3,09 ± 0,46хх**	1,93 ± 0,67**	2,53 ± 0,35
Триглицериды, ммоль/л Triglycerides, mmol/l	0,71 ± 0,17*	0,66 ± 0,35*	0,84 ± 0,27
Глюкоза, ммоль/л Glucose, mmol/l	4,21 ± 0,16*	4,12 ± 0,35*	4,81 ± 0,16

Примечание. То же, что в табл. 1.

Note. Same as in table 1.

ченные корреляции PWC170 с МСНС (r = 0,52; p < 0,05) и MCV (r = –0,72; p < 0,01). Негативный эффект пониженного MCV начинает доминировать при выраженной степени дегидратации клетки и обусловлен нарушением деформируемости эритроцитов и удалением таких клеток макрофагами из циркуляции [3].

Биохимические параметры. Группа пловцов МСМК характеризовалась сниженными уровнями фибриногена (–16,2 %), Leu (–17,4 %), IgМ (–29,6 %) и IgА (–36,2 %), триглицеридов (–15 %, р < 0,05) и повышенным уровнем ХСЛПВП (+38 %, р < 0,01) (см. табл. 2). Данные отличия целесообразно рассматривать вместе, поскольку все они могут быть связаны со снижением подострой воспалительной активности организма спортсменов. Известно, что долговременная тренировка сдвигает про-/антивоспалительный баланс цитокинов в сторону увеличения антивоспа-лительной активности [15], что угнетает синтез фибриногена [8] и других провоспали-тельных белков и маркеров, например, лейкоцитов, IgA, IgM, триглицеридов, что ведёт к небольшому снижению их уровней в плазме [16, 19]. Пониженные уровни глюкозы плазмы у спортсменов свидетельствуют также о повышении инсулиновой чувствительности тка- ней [12], что, вероятно, оказывает сопряжённый эффект на биохимические показатели крови [18]. Позитивные эффекты антивоспа-лительной активности кроме биохимических сдвигов могут выражаться в предупреждении аутоиммунной активности и повышении текучих свойств крови [3, 11], а также в анти-атерогенных эффектах [20]. Однако обратной стороной повышения антивоспаления является подавление клеточного иммунитета и риск острых респираторных заболеваний [19, 20].

Таким образом, пловцы элитной квалификации мало чем отличаются от высококвалифицированных пловцов по гематологическим и биохимическим параметрам. Практически все различия выявлены по отношению к группе «Контроль». В прогностических целях эти параметры крови при сохранении их в физиологическом диапазоне могут использоваться как дополнительные маркёры текущего функционального состояния и уровня восстановления спортсменов.

Заключение. Выявленные особенности гематологического профиля элитных пловцов в конце подготовительного этапа подготовки: повышенные уровни RBC, Hb, МСНС Ht и сниженные уровни MCV отражают состояние умеренной гемоконцентрации, по-видимому, связанное с неполным восстановлением после серии напряжённых нагрузок. Главными особенностями биохимического профиля элитных пловцов были: сниженные уровни IgM, IgA, триглицеридов, глюкозы, фибриногена и повышенные уровни ХСЛПВП, что, наиболее вероятно, обусловлено снижением провоспа-лительной активности. Выявленные гематологические особенности элитных пловцов сочетаются с активацией симпатических влияний на ритм сердца.