Функциональная роль метаболитов оксида азота у высококвалифицированных лыжников-гонщиков с гипертонической реакцией на физическую нагрузку

Автор: Паршукова Ольга Ивановна, Варламова Нина Геннадьевна, Бойко Евгений Рафаилович

Журнал: Человек. Спорт. Медицина @hsm-susu

Рубрика: Физиология

Статья в выпуске: 2 т.22, 2022 года.

Бесплатный доступ

Цель исследования: определение динамики изменений показателей оксида азота во время физической нагрузки у элитных лыжников-гонщиков с гипертензивным ответом на физическую нагрузку. Материалы и методы. В группу наблюдения вошли лыжники - кандидаты и мастера спорта (22,2 ± 7,1 года, n = 107). После статистической обработки результатов лыжники-гонщики были разделены на две группы: спортсмены с нормотонической и гипертонической реакцией на нагрузку. Все спортсмены делали тест «до отказа» на велоэргометре Oxycon Pro. Производилась оценка следующих параметров: систолическое и диастолическое артериальное давление, частота сердечных сокращений, уровень нитратов, нитритов и их сумма в крови. Результаты. Показано, что во время выполнения теста «до отказа» уровень суммы стабильных метаболитов оксида азота в крови лыжников с гипертонической реакцией на нагрузку значимо не изменялся, в отличие от группы спортсменов с нормотонической реакцией на нагрузку (p

Еще

Оксид азота, артериальное давление, лыжники, велоэргометрический тест

Короткий адрес: https://sciup.org/147238180

IDR: 147238180   |   DOI: 10.14529/hsm220206

Текст научной статьи Функциональная роль метаболитов оксида азота у высококвалифицированных лыжников-гонщиков с гипертонической реакцией на физическую нагрузку

O.I. Parshukova, ,

N.G. Varlamova, ,

E.R. Bojko, ,

Введение. Физические упражнения приводят к прогрессивному росту частоты сердечных сокращений (ЧСС), которые, в свою очередь, увеличивают кровоток и сдвиг сосудистого напряжения. Оксид азота (NO) – сигнальная молекула, ответственная за вазодилатацию, играет важную роль в регуляции кровообращения и артериального давления, в том числе и при физических нагрузках [3]. Потенциальные механизмы, через которые сосудистое напряжение может быть выгодно изменено в ответ на напряжение сосудов включают в себя увеличение мощности эндотелии-зависи-мой дилатации [6], повышение производства эндотелиального оксида азота (NO) и эндотелиальной NO-синтазы (eNOS) [13]. Выявлено, что длительные физические нагрузки средней интенсивности приводят к снижению эндотелиально-зависимой вазодилатации и как следствие к сокращению бионакопления NO [7]. Принято считать, что нарушения генерации NO имеет значение в развитии дисфункции эндотелия и артериальной гипертензии [12]. Известно, что САД значительно и пропорционально увеличивается повышению рабочей нагрузке во время физических упражнений у здоровых взрослых, что может быть полезно при диагностике сердечно-сосудистых заболеваний. Показано, что предиктором завершения теста «до отказа» у элитных лыжников было повышение систолического артериального давления (САД) более 200 мм рт. ст. [5]. В связи с этим можно предположить, что гипертензивный сердечно-сосудистый ответ организма спортсмена на нагрузку максимальной мощности может зависеть от особенностей синтеза NO.

Целью данного исследования является определение динамики изменений показателей оксида азота во время физической нагрузки у элитных лыжников-гонщиков с гипертензивным ответом на физическую нагрузку.

Материалы и методы. Были обследованы элитные лыжники-гонщики (кандидаты и мастера спорта), действующие члены национальной команды Республики Коми (мужчины, 22,2 ± 7,1 года, n = 107). На момент обследования спортсмены были без признаков или истории хронических заболеваний. Проводимое исследование одобрено локальным комитетом по биоэтике при Институте физиологии Коми научного центра УрО РАН, все участники дали информированное согласие на его проведение.

После статистической обработки результатов лыжники-гонщики были разделены на две группы. В группу I включены спортсмены с нормотонической реакцией на нагрузку (САД на пике нагрузки до 200 мм рт. ст.). Группа II была составлена из лиц с гипертонической реакцией на нагрузку (САД на пике нагрузки больше 200 мм рт. ст.). Характеристика обследованных групп спортсменов представлена в табл. 1.

Исследование проводилось утром после завтрака с низким содержанием нитратов.

Тестирование проводилось на эргометри-ческом велосипеде (Ergoselect-100, Ergoline GmbH, Германия) в режиме «breath by breath». Протокол включал пошаговое увеличение нагрузки на 40 Вт, начиная с начальной нагрузки 120 Вт каждые 2 минуты. Скорость вращения педалей составляла 60 об/мин. ПАНО определяли путем достижения дыхательного коэффициента один [10].

У лыжников-гонщиков в покое сидя на уровне порога анаэробного обмена (ПАНО), во время пика нагрузки и в период восстановления (5-я минута) (см. рисунок) определяли следующие параметры: САД, диастолическое артериальное давление (ДАД), ЧСС, уровень стабильных метаболитов NO в образцах капиллярной крови. Методом Короткова на правой руке измеряли артериальное давление. Данные по ЧСС взяты из протоколов нагру-

Таблица 1

Table 1

Характеристика обследованных групп спортсменов, Me ± SD

Characteristics of the subjects, Me ± SD

Параметр / Parameter

Группа I / Group I (n = 50)

Группа II / Group II (n = 5 7 )

Возраст, лет / Age, years

21,4 ± 6,0

22,7 ± 7,6

Вес, кг / Body weight, kg

69,5 ± 3,6

70,9 ± 3,7

Рост, см / Body length, cm

176,2 ± 3,5

179,8 ± 4 ,4

Мощность нагрузки, W / Exercise power, W

363,2 ± 38,8**

339,4 ± 38,3**

Максимальное потребление кислорода / кг, мл/мин/кг Maximal oxygen consumption / kg, ml/min/kg

64,4 ± 5,6*

61,0 ± 7 , 8*

Примечание. ** – p < 0,01 уровень статистической значимости между группами.

Note. ** – p < 0.01 level of statistical significance between the groups.

Дизайн эксперимента

Велоэргометрический тест «до отказа»

440 w

Анаэробная

Восстановление, Д

5 мин

– взятие крови

Дизайн исследования Overview of the study design

зочного теста. Оценивали максимальное потребление кислорода на килограмм массы тела (VO 2max /кг).

Уровень стабильных метаболитов оксида азота – NO 2 и NO 3 , сумма которых дает показатель суммы стабильных метаболитов NO – (NO x ), определяли в плазме крови колориметрическим методом в реакции с реактивом Грисса [8].

Статистический анализ проводили с использованием программного обеспечения Statistica (версия 6.0, StatSoft Inc., 2001, США). Описательные статистические данные были использованы для расчета среднего и стандартного отклонения (SD). Различия в динамике каждого параметра были проверены ANOVA Фридмана. Значимость различий между группами оценивалась по критерию Уилкоксона. Коэффициенты корреляции между двумя переменными были определены с помощью рангового анализа Спирмена. Значение р < 0,05 было принято как статистически значимое.

Результаты. Динамика гемодинамически х показателей на разн ы х этапах нагрузки у высококвалифицированн ы х лыжников представлена в табл. 2.

Физическая подготовленность с п ортсменов и состояние кардиореспираторной системы играют ведущие зн а чение у лыжников-гон щ иков в достижении высокого спортивного результата. У спортсменов, обследованных нами, САД соотве т ствовало норме, а ДАД в покое сидя было в ыше по сравнению с данными литературы, п олученными у студентов отделения физической культуры (64,0 ± 4,7 мм рт. ст.) [2 ] . Увеличение ДАД в покое в обеих группах, обследованных нами, могло быть связано с длительными тренировками на открытом холодном воздухе, которые могли привести к увеличению периферич е ского сосудистого сопротивле н ия [1]. Показано, что кратковременное холодовое воздействие (один час) стимулирует у юношей тенденцию к гипер к оагуляции [9], что также может быть причи н ой более высокого

Таблица 2

Table 2

Параметр Parameter

Стадия нагрузки Stage of load

покой at rest

порог анаэробного обмена anaerobic threshold

пик нагрузки peak load

восстановление recovery

САД, мм рт. ст. Systolic blood pressure, mmHg

I

113,8 ± 6,9***

175,6 ± 11,5***###

181,5 ± 13,6***#

124,1 ± 14,1 ###

II

123,4 ± 11,8

192,9 ± 17,7 ###

199,3 ± 11,5

128,8 ± 12,2 ###

ДАД, мм рт. ст. Diastolic blood pressure, mmHg

I

77,6 ± 8,3

75,7 ± 15,5

78,1 ± 14,1

64,7 ± 10,9** ###

II

80,5 ± 9,5

82,0 ± 19,0

80,3 ± 26,4

72,2 ± 13,2 ##

ЧСС, уд./мин Heart rate, bpm

I

65,6 ± 10,5

171,5 ± 13,9###

189,9 ± 8,8*###

105,7 ± 11,5**###

II

69,4 ± 14,9

169,8 ± 13,4###

185,3 ± 8,8###

98,8 ± 13,0###

Гемодинамические показатели на разных этапах нагрузки у высококвалифицированных лыжников, Me ± SD

Hemodynamics at different stages of load in high skilled skiers, Me ± SD

Список литературы Функциональная роль метаболитов оксида азота у высококвалифицированных лыжников-гонщиков с гипертонической реакцией на физическую нагрузку

  • Варламова, Н.Г., Зенченко Т.А., Бойко Е.Р. Годовая динамика артериального давления и погодная чувствительность у женщин // Терапевт. архив. 2017. Т. 89, № 12. С. 56-63. [Varlamo-va N.G., Zenchenko T.A., Boyko E.R. [Annual Blood Pressure Dynamics and Weather Sensitivity in Women]. Terapevticheskii arkhiv [Therapeutic Archive], 2017, vol. 89, no. 12, pp. 56-63. (in Russ.)] DOI: 10.17116/terarkh2017891256-63
  • Gjovaag T., Hjelmeland A.K., Oygard J.B. et al. Acute Hemodynamic and Cardiovascular Responses Following Resistance Exercise to Voluntary Exhaustion. Effects of Different Loadings and Exercise Durations. J Sports Med Phys Fitness, 2016, vol. 56, no. 5, pp. 616-623. PMID: 27285350
  • Lewis N.C.S., Bain A.R., Wildfong K.W. et al. Acute Hypoxaemia and Vascular Function in Healthy Humans. Exp Physiol, 2017, vol. 102, pp. 1635-1646. DOI: 10.1113/EP086532
  • Besedina A. NO-Synthase Activity in Patients with Coronary Heart Disease Associated with Hypertension of Different Age Groups. J Med Biochem., 2016, vol. 35, no. 1, pp. 43-49. DOI: 10.1515/jomb-2015-0008
  • Wielemborek-Musial K., Szmigielska K., Leszczynska J., Jegier A. Blood Pressure Response to Submaximal Exercise Test in Adults. Biomed Res Int, 2016, 5607507. DOI: 10.1155/2016/5607507
  • Celec P., Yonemitsu Y. Vascular Endothelial Growth Factor - Basic Science and Its Clinical Implications. Pathophysiology, 2004, vol. 11, no. 2, pp. 69-75. DOI: 10.1016/j.pathophys.2004.03.002
  • Bergholm R., Makimattila S., Valkonen M. et al. Intense Physical Training Decreases Circulating Antioxidants and Endothelium-Dependent Vasodilation in Vivo. Atherosclerosis, 1999, vol. 145, pp. 341-349. DOI: 10.1016/s0021-9150(99)00089-1
  • Granger D.L., Taintor R.R., Boockvar K.S., Hibbs J.B.Jr. Measurement of Nitrate and Nitrite in Biological Samples Using Nitrate Reductase and Griess Reaction. Methods Enzymol., 1996, vol. 268, pp. 142-151. DOI: 10.1016/s0076-6879(96)68016-1
  • Mercer J.B., Osterud B., Tveita T. The Effect of Short-Term Cold Exposure on Risk Factors for Cardiovascular Diseases from China. Thrombosis Research, 1999, vol. 95, no. 2, pp. 93-104. DOI: 10.1016/S0049-3848(99)00028-6
  • Myers J., Ashley E. Dangerous Curves. A Perspective on Exercise, Lactate, and the Anaerobic Threshold. Chest, 1997, vol. 111, pp. 787-795. DOI: 10.1378/chest.111.3.787
  • Heitzer T., Krohn K., Albers S., Meinertz T. Tetrahydrobiopterin Improves Endothelium-Dependent Vasodilation by Increasing Nitric Oxide Activity in Patients with Type II Diabetes Mellitus. Diabetologia, 2000, vol. 43, no. 11, pp. 1435-1438. DOI: 10.1007/s001250051551
  • Sandoo A., Veldhuijzen van Zanten J.J.C.S., Metsios G.S. et al. The Endothelium and Its Role in Regulating Vascular Tone. Open Cardiovasc Med J., 2010, vol. 4, pp. 302-312. DOI: 10.2174/1874192401004010302
  • Bailey S.J., Vanhatalo A., Winyard P.G., Jones A.M. The Nitrate-Nitrite-Nitric Oxide Pathway: Its Role in Human Exercise Physiology. European Journal of Sport Science, 2012, vol. 12, no. 4, pp. 309-320. DOI: 10.1080/17461391.2011.635705
Еще
Статья научная