Интегральные критерии системообразующих факторов функциональной системы организма спортсменов высокой спортивной квалификации разных видов спорта

Автор: Исаев Александр Петрович, Эрлих Вадим Викторович, Шевцов Анатолий Владимирович, Бычковских Владимир Анатольевич, Кораблева Юлия Борисовна

Журнал: Человек. Спорт. Медицина @hsm-susu

Рубрика: Физиология

Статья в выпуске: 2 т.21, 2021 года.

Бесплатный доступ

Цель исследования: поиск и научное обоснование оценочных и диагностирующих технологий в системе мониторинга состояния, дифференцированной подготовки спортсменов в зависимости от массы тела, направленности, объема, интенсивности нагрузок, стилевых характеристик и специфических особенностей двигательной деятельности (ДД). Организация и методы исследования. В исследовании приняли участие представители различных видов спорта (конькобежцы, дзюдоисты, кикбоксеры, хоккеисты, лыжники-гонщики, пловцы, биатлонисты 18-23 лет (КМС, МС, МСМК)). Оборудование: неинвазивный системный анализатор АМП, Schiller Cardiovit AT 104-PC Ergo-Spiro, проточный лазерный цитофлуориметр EPICS XL, доплер Digi-Lite фирмы Rimed. Результаты. В группе I концентрированно развивалась локально-региональная мышечная выносливость (ЛРМВ) (35 % от общего объема). Показатели гуморального звена иммунитета существенно различались со II группой (р

Еще

Интегральные факторы, энергоносители, функциональная система, кровь, иммунитет, адаптация, модернизация

Короткий адрес: https://sciup.org/147233691

IDR: 147233691   |   DOI: 10.14529/hsm210201

Текст научной статьи Интегральные критерии системообразующих факторов функциональной системы организма спортсменов высокой спортивной квалификации разных видов спорта

Введение. В спорте высоких и высших достижений возникают вопросы о возможных границах, резервах и пределах адаптации, биологической надежности, устойчивости к гипоксии, клеточного дыхания, сенсомоторных рецепторов, спинальных рефлексов, работы головного мозга, скелетных мышц, миокарда, печени, почек. Работа организма в условиях напряженной совокупной деятельности обусловлена проводниковыми системно-синергетическими управляющими воздействиями, начиная с блоковых построений, клеточных, рецепторных, рефлекторных, нейронных механизмов, белковых интеграций, соединительнотканных, органных, системных и организменных. Для нормального функционирования организма спортсмен должен обладать транспортной, защитной и регулирующей средами, которые не только обеспечивают адаптоспособностью, двигательной, иммунной памятью, но и предрасполагают к достижению успешной результативности [12].

В работе использовались системно-синергетический подход, концепции устойчивого развития, гравитации, пространства, времени, линейных, угловых, вращательных, центробежных ускорений, СКУ и технология устойчивости формирования к гипоксии. Интегральная деятельность предполагала выявление зависимости мониторинга состояния и технологий подготовки, весовых категорий спортсменов, стиля деятельности, проявлений особенностей вегетативной регуляции, соединительноткан- ных процессов, двигательной системы и иммунологической резистентности [7].

Организация и методы исследования. Исследование проводилось на базе НИЦ спортивной науки ЮУрГУ ИСТиС и восстановительно-реабилитационного центра университета им. П.Ф. Лесгафта. В исследовании применялись следующие методики: неинвазивный системный анализатор АМП (Украина), портативная лаборатория оценки ферментно-иммунологической резистентности (Россия), Schiller Cardiovit AT 104-PC Ergo-Spiro (Швейцария), биохимический анализ крови представлен в монографии [8]. Для оценки индекса преморбидного состояния в полевых условиях применялся одноканальный аппарат регистрации ЭКГ [14]. Субпопуляционный анализ лимфоцитов проводился на проточном лазерном цитофлуориметре EPICS XL (США) с использованием двухцветных моноканаль-ных антител (Франция). Иммуноглобулины в сыворотке определяли иммунотурбидиметри-ческим и иммуноферментативными методами в НИЦСН ЮУрГУ. Доплерографическое исследование осуществлялось на доплере Digi-Lite фирмы Rimed (Израиль).

Результаты исследования и их обсуждение. Показатели периферического звена эри-трона у спортсменов-дистанционников высокой спортивной квалификации (конькобежцы, лыжники-гонщики, кикбоксеры, дзюдоисты, бегуны на средние дистанции, стипль-чез, пловцы, биатлонисты 18–23 лет (КМС, МС, МСМК)) представлены в табл. 1.

Сравнение показателей периферического звена эритрона в видах спорта дистанционной динамической направленности и спортивных противоборств выявило существенные различия (р < 0,05–0,001). Это касалось прежде всего доминирования окислительного фосфорилирования в группе I. Окислительная система включает расщепление энергии с участием кислорода. Окислительные способности скелетных мышц обусловлены окислительными ферментами, составом и наличием кислорода. Насыщенность гемоглобина кислородом отражает потребность в О2. Кислородная активность крови возрастает адекватно концентрации гемоглобина. Активность эритроцитов к О2 уменьшается в следующих условиях: при снижении рН, повышении парциального давления СО2, температуры, избытке 2,3-дифос-фоглицерата [6].

Сравнение показателей управления двигательными действиями (ДД) в I и II группах выявило особенности и различия в биотоках скелетных мышц, головного мозга [12], пространственных, временных характеристик и ускорений (линейных, угловых, вращательных, центробежных) с приростом СКУ у про-тивоборцев и дистанционников. Это касается регулирования обменных процессов, энергетических ресурсов, приводящих к изменению объема клеток, соли, потребления воды, механизмов ренин-ангиотензиновой системы, альдостерон, барорецепторы, рецепторы регуляции объема кровотока, связанные с афферентными нервами, АДГ, окситоцина и ядер гипоталамуса [3]. Повышение гематокрита более 40 % связано с увеличением вяз-

Таблица 1

Table 1

Показатели периферического звена эритрона у спортсменов в специально-подготовительном блоке подготовки (n = 60)

Indicators of peripheral erythron in athletes at the preparatory stage (n = 60)

Группы, статистики Groups, Statistics Гемоглобин, г/л Hemoglobin, g/l Ретикулоциты, % Reticulocyte, % Ретикулоциты абсолютные, ×109 л Absolute reticulocytes, ×109 l Гематокрит, % Hematocrit, % Эритроциты, ×1012 л Erythrocyte, ×1012 l ЦП – цветной показатель, у. е. Color index, c. u. Циклические дистанционные виды спорта Cyclic, distance-related types of sports I 155,00 5,77 30,90 46,01 5,24 0,907 M ± m 1,53 0,32 1,35 0,42 0,09 0,01 Представители спортивных единоборств: борцы, боксеры, хоккеисты, кикбоксеры Combat and team sports: wrestlers, boxers, kickboxers, hockey players II 151,75 5,44 26,45 45,00 4,93 1,16 M ± m 1,18 0,40 0,99 0,38 0,07 0,02 Р < 0,05 < 0,01 < 0,05 < 0,05 < 0,001 < 0,001 кости крови, что приводит к увеличению сопротивления и изменению артериальное давление [7].

Адаптивно-компенсаторные механизмы в группе II связаны с макроцитозом в референтных границах (концентрация Hb и содержание гемоглобина в отдельном эритроците, СОД, Hb, р < 0,05) [5]. Эти факторы обусловлены вектором ДД и метаболическими сдвигами, в том числе воспроизводством эритропоэтина [1].

При исследовании в верхнем среднегорье у лыжников-гонщиков 18–23 лет высокой спортивной квалификации (КМС, МС) наблюдался выход SH за верхние референтные границы (12,91 у. е. при норме 7,32–7,40 у. е.). Содержание эритроцитов было 5,30 ± 0,15 × 1012, наблюдалось высокое содержание гликогена (14,77 ± 0,20 мг%; 3,90–6,20 мг%), гемоглобина – 153,53 г/л, тестостерона мочи (19,11 мкмоль/24 ч; 6,93–17,34 у. е.), тирозиновой кислоты (1,86 мг%; 35–10–38,10 у. е.), комплекса регуляции митоза клетки: 4,55 и 3,78–3,9 у. е., кровоток скелетных мышц – 17,76 % (14,56–16,93 %), кровоток кожи – 6,71 % и 7,90–9,19 %, кровоток остальных органов – 8,03 % и 5,76–6,70 %.

Выявлялись низкие значения сопротивления малого круга кровообращения – 131,81 ед. и 140–150 ед., время большого круга кровообращения – 29,13 с и 16–23 с (норма); время малого – 4,60 с и 4,0–5,5 с; кровоток на 1 г щитовидной железы – 5,32 мл (3,70–4,30 мл); кровоток на 1 г мозговой ткани – 2,59 мл и 2,90–3,20 мл.

За верхние референтные границы выходили следующие показатели: рабочий уровень потребления О 2 – 60,65 % (45–60), время однократной нагрузки – 13,09 мм (до 10 мин); транспорт О 2 – 1495,3 мл/мин (900–1200 мл); потребление О 2 – 484,59 мл/мин (200–250); выделение СО 2 – 367,66 мл/мин (119–300), содержание СО 2 в венозной крови – 60,14 % (51–53 %); индекс сосудистой проницаемости – 3,613 и 4,165–4,335 у. е.; сердечный выброс – 57,61 мл (60–80 мл); работа сердца – 0,66 Дж (0,69–0,79 ед.).

Выявленные показатели, выходящие за референтные границы, характеризуют напряжение в звеньях энергетического обмена, транспорта потребления и выделения О 2 и СО 2 .

Порог аэробного (АэП) обмена составляет у спортсменов-дистанционников высокой квалификации – 180–190 уд./мин, анаэробного (АнП) обмена – 190–200 уд./мин. У отдельных спортсменов экстра-класса превы- шает 200 уд./мин. В условиях ДД чрезмерного воздействия может возникнуть начальная ишемия, критерием которой являются индекс преморбидного состояния, средний объем (MCV) и масса гемоглобина (МСП) в отдельных эритроцитах.

Морфометрические показатели лыжников составили: масса тела – 66,45 ± 2,12 кг, длина тела – 180,00 ± 3,90 см, индекс массы тела – 19,54 ± 0,79 кг/м2, общий жир – 7,00 ± 0,25 %, масса мышц – 50,25 ± 0,81 %, ОГК на вдохе – 98,75 ± 1,35 см, на выдохе – 89,50 ± 1,20 см, разность составила 92,50. Количество энергии равнялось 8528,33 ± 254,36 КДж, в калориях – 2038,33 ± 60,81. ЧСС – 50,67 ± 0,83 уд./мин, частота дыхания – 15,67 ± 0,90 циклов. Средний объем эритроцитов (MCV) составлял 83,90 Фл (80–100 Фл), средняя концентрация клеточного гемоглобина в эритроците – 30,00 п/г (27,31 п/г), ширина распределения объема тромбоцитов – 11,00 % (11–20 %), средний объем тромбоцитов – 9,80 Фл (7,80– 11,80 Фл), лимфоциты – 38,88 % (19–37 %), эозинофилы – 1,70 (0,5–5 %), базофилы – 0,80 (0–4 %), моноциты – 10,60 (3–11 %). Из лейкоцитов 60 % составляют нейтрофилы (Нф), 30 % – лимфоциты, 7 % – моноциты, 3 % – эозинофилы, 1 % – базофилы. Полученные компоненты красной периферической крови спортсменов находились в референтных границах.

В процессе ступенчатой акклиматизации (3 цикла по 11 дней соответственно на высотах 1200, 1600, 1800 м) показатели гемоглобина у спортсменов-дистанционников существенно увеличились и составили 164,80 ± 2,30 г/л, а у противоборцев – 162,35 ± 1,34 г/л (р < 0,01).

Соответственно, значения гематокрита составили 50,30 ± 0,96 и 49,26 ± 1,27 (р < 0,05). Содержание мочевины в месте проживания (100 м над уровнем моря) равнялось 5,10 ± ± 0,37 ммоль/л, а в верхнем среднегорье соответственно были 7,50 ± 0,42 и 7,25 ± 0,39 ммоль/л.

Показатели активности КФК соответственно равнялись 138,42 ± 12,32 МЕ; 260,24 ± ± 24,96 МЕ и 220,22 ± 20,98 МЕ (р < 0,05). В течение УТС в среднегорье свободные жирные кислоты снижают свое воздействие на энергообмен и окислительное фосфорилирование доминирует на высоте 1200 м, затем проявляются деструктивные сдвиги в мышечной ткани (1600 и 1800 м) и усиливается нагрузка на миокард вследствие начальной ишемии. Эти ткани являются основным источником уклоняющейся в кровоток активности КФК [11].

Проблема состояния иммунитета у спортсменов является одной из актуальных в спортивной физиологии и иммунологии. Иммунная система является регулирующей в системе функций организма [13]. Иммунная система состоит из различных клеток и гуморальных компонентов. Нейтрофилы, базофилы и эозинофильные гранулоцины, макрофаги обеспечивают неспецифический иммунитет, а цитокины, интерфероны и системные компоненты обусловливают специфический иммунитет.

Ниже приводим таблицу иммунологической резистентности лыжников-гонщиков высокой квалификации 18–23 лет (табл. 2).

Можно полагать, что спортсмены на спе- циально-подготовительном этапе фундаментального блока детерминантно реагировали на проявление иммунной резистентности, проходя путь от активации, дифференцировки до плазматической клетки и синтеза иммуноглобулинов. Сдвиги концентрации JgG связаны с изменением резистентности иммунной системы на напряженные тренировочные нагрузки. Чувствительность к сдвигу крови является ведущим сенсорным механизмом эндотелиальных клеток, обусловливающим функцию проницаемости сосудистой стенки и активность этих клеток [7].

Характеристика секреторной активности иммунных клеток у представителей видов

Таблица 2

Table 2

Типы клеток Cell

Результаты, % Results, %

Референтные границы, % Reference values, %

Результаты, ×109/л Results, ×109/l

Референтные границы, ×109/л Reference values, ×109/l

Лейкоциты периферической крови

Peripheral blood leukocytes

6,82 ± 0,64

4,0–9,0

Нейтрофилы сегментоядерные Segmented neutrophils

48,40 ± 2,43

47,00–72,00

2,00–5,50

Эозинофилы / Eosinophils

1,72 ± 0,06

0,50–5,00

0,02–0,30

Базофилы / Basophils

0,82 ± 0,08

0,00–1,00

0,07

Моноциты / Monocytes

1,64 ± 0,86

3,00–16,00

1,26 ± 0,32

1,20–3,00

Лимфоциты периферической крови

Peripheral lymphocytes

38,86 ± 1,42

13,00–37,00

1,20–3,00

1,20–3,00

CD3 – клетки (Т-лимфоциты)

CD3 – cells (T-lymphocytes)

64,86 ± 1,86

60,00–80,00

1,20 ± 0,07

1,00–2,40

CD3+CD4+ – клетки (Т-хелперы)

CD3+CD4+ – cells (T-helpers)

45,52 ± 1,38

33,00–50,00

0,85 ± 0,04

0,60–1,70

CD3+CD8+ – клетки (цитоксические лимфоциты) CD3+CD8+ – cells (cytotoxic lymphocytes)

17,40 ± 0,80

16,00–39,00

0,32 ± 0,01

0,30–1,00

CD16+ – клетки (NK-клетки)

CD16+ – cells (NK-cells)

18,62 ± 0,89

3,00–20,00

0,35 ± 0,03

0,03–0,50

CD19+ – клетки (В-лимфоциты)

CD19+ – cells (B-lymphocytes)

15,90 ± 0,76

5,00–22,00

0,29 ± 0,02

0,04–0,40

Иммуннорегуляторный индекс CD4+ / CD8+

CD4+ / CD8+ immunoregulatory index

2,72 ± 0,09

1,20–2,00

Фагоцитирующие нейтрофилы (латекс-тест)

Phagocytizing neutrophils (latex-test)

86,90 ± 2,10

55,00–95,00

Таблица 3

Table 3

Характеристика секреторной активности иммунных клеток у представителей видов спорта на силовую выносливость и скоростно-силовых качеств Secretory activity of immune cells in endurance and speed-strength sports

Показатели Indicator

Дистанционники, M ± m, n = 52, группа I Distance-related sports, M ± m, n = 52, group I

Спортивные противоборства, M ± m, n = 51, группа II Combat and team sports, M ± m, n = 51, group II

P

сНСТ активность, % sNBT activity, %

37,10 ± 3,46

95,00 ± 4,98

> 0,05

сНСТ интенсивность, у. е. sNBT intensity, c. u.

0,45 ± 0,05

0,44 ± 0,06

> 0,05

иНСТ активность, % iNBT activity, %

39,50 ± 2,45

48,50 ± 3,30

> 0,05

иНСТ интенсивность, у. е. iNBT intensity, c. u.

0,56 ± 0,04

0,68 ± 0,07

< 0,01

АФН, % / NPA, %

41,10 ± 1,96

40,33 ± 2,12

> 0,05

ИФН, у. е. / NPI, c. u.

1,08 ± 0,10

1,00 ± 0,15

> 0,05

ЛАН, у. е. / LAN, c. u.

304,50 ± 25,02

289,50 ± 17,00

> 0,05

ФСН, у. е. / PAN, c. u.

3,14 ± 0,24

2,50 ± 0,14

< 0,05

JgA, г/л / g/l

1,38 ± 0,10

2,65 ± 0,11

< 0,01

JgM, г/л / g/l

1,02 ± 0,05

0,89 ± 0,09

< 0,01

JgG, г/л / g/l

8,56 ± 0,34

7,50 ± 0,29

< 0,05

Примечание. НСТ – нитросиний тетразолий; АФН – активность фагоцитоза нейтрофилов; ИФН – интенсивность фагоцитоза нейтрофилов; ЛАН – лизосомальная активность нейтрофилов; ФСН – фагоцитарная система нейтрофилов.

Note. NBT – nitroblue tetrazolium; NPA – neutrophil phagocytosis activity; NPI – neutrophil phagocytosis intensity; LAN – lysosomal activity of neutrophils; PAN – phagocytic activity of neutrophils.

Карта иммунологического исследования спортсменов (КМС, МС, n = 17)

Immunological profile of athletes (CMS, MS, n = 17)

спорта, развивающих силовую выносливость и скоростно-силовые качества, представлены в табл. 3.

В группах однонаправленных процессов энергообеспечения наблюдалась вариабельность показателей, чаще всего недостоверная. Гуморальное звено иммунитета свидетельствовало о повышении концентрации JgA у спортсменов-противоборцев и снижении JgM, JgG (р < 0,05–0,01). Полученные различия зависят от напряженности регуляторного звена и снижения показателей при скоростносиловых ДД. Интенсивность индуцирования НСТ-активности у противоборцев свидетельствует о персональной функциональной активности фагоцитов крови вследствие изменения в системе регуляции механизмов и фаз адаптации в результате напряженной ДД. Наблюдалось снижение ФСН у противоборцев по сравнению с представителями видов спорта на силовую выносливость.

Активность фагоцитоза (АФН) была на уровне ниже средних показателей в I и II группах, а интенсивность фагоцитоза нейтрофилов (ИФН) также не изменялась по группам обследования. Лизосомальная активность нейт- рофилов (ЛАН) в группе противоборств снижалась на уровне тенденции.

Особенности ДД в спортивных противоборствах заключались в разделении на 3 условные весовые категории (легкие, средние, тяжелые), в разделении стиля самоорганизации: на темповый, скоростно-силовой, силовой, технический, универсальный (борьба, бокс, кикбоксинг). Следует отметить, что в выборке указанных видов спорта выявляются не более 3–5 % универсалов. Содержание системы подготовки согласно массе тела распределялось доминантно: силовая выносливость, скоростносиловые качества, силы у тяжеловесов. Сравнение показателей периферической крови по весовым категориям не выявило достоверных изменений в показателях лейкоцитов, лимфоцитов, моноцитов, индекса адаптивного напряжения, снижение эозинофилов у тяжелоатлетов (р < 0,05). По сравнению со средними весами наблюдалось увеличение нейтрофилов у средне- и тяжеловесов по сравнению с легковесами (р < 0,05). Показатели гуморального звена иммунитета (A, G, M) были стабильны у тяжеловесов (JgM), JgG достоверно повышались (р < 0,01; 0,05), JgA (р < 0,05).

Выявлялись корреляции выше средней силы между тестами НСТ активности нейтрофилов и моноцитов (r = 0,68), JgA и ЛАН (r = –0,62), JgA и ДАД (r = –0,59) (р < 0,05) для всех коэффициентов. Средней силы связи (20 корреляций) обнаружены между показателями клеточного, секреторного и гуморального иммунитета, энергоносителями и показателями сердечно-сосудистой системы, перекисного окисления липидов, электрофоретической подвижности эритроцитов, средними молекулярными пептидами, пульсовым давлением, лизосомальной активностью, активностью фагоцитоза и JgG, НСТ, Нф и пульсовым давлением, JgA и ОПСС (удельное).

Полученные показатели системы крови, иммунологической резистентности в целом позволяют заключить о референтных границах. Отмечены регулирующие факторы, совокупность компонентов иммунитета с показателями СФС. Динамические результаты исследования иммунной системы позволили рассматривать ее как совокупность компонентов СФС на завершении специально-подготовительного блока.

Применяемые технологии подготовки, уровень базальной резистентности, связи и резервы функционального состояния обусловили коррекцию биоуправления [4]. Как показали исследования, снижение МПК вызывало повышение количества В-лимфоцитов (r = 0,37), значения Т-лимфоцитов связаны с лизосомальной активностью Нф (r = 0,38), JgM с ЭФП эритроцитов (r = 0,38), потреблением глюкозы эритроцитами (r = 0,37), JgA – с гемолитической устойчивостью эритроцитов (r = –0,49), пульсовым давлением (r = 0,39), УПСС (r = 0,37), JgM с СХЛ и АХЛ Нф (r = –0,36; 0,28).

Установлено, что МПК отрицательно свя- зан с рангом спортивного мастерства проти-воборцев (r = –0,53). Наблюдалась средняя сила связи между ЛАМ и ЛАН (r = 0,45) и с ПОЛ (r = 0,43; 0,42), АФН и ПОЛ (r = –0,34), НФН и ПОЛ (r = 0,23), АФН и СМП (0,35), СХЛ и ЛАМ (r = 0,37). На фоне низких значений Нф и Мн связи были обратные. Связи АФН и СМП обусловлены изменениями аутоинтоксикации. Из числа межсистемных связей отрицательные связи были между содержанием JgA и пиком гемолиза, ДАД и УПСС.

При анализе показателей у представителей хоккея с шайбой дифференциация проводилась между звеньями атаки, защиты и универсалов (3 %). В звеньях атаки развивались скоростно-силовые качества, технические способности, СКУ, быстрота, скорость перестройки, устойчивость к гипоксии, силовая выносливость. Звенья защиты характеризовали проявление силы, СКУ, силовой выносливости, принятие решения во взаимодействии с вратарями, реакции выбора. Для представителей скоростно-силовых видов спорта характерны белковые интеграции, обуславливающие изменения мышечных волокон. Угнетение фагоцитарной активности лейкоцитов у хоккеистов в условиях тестирующих тренировок связано со структурно-функциональными перестройками. Иммунологическая резистентность хоккеистов снижается под воздействием тестирующих тренировок, у борцов – дней борьбы, у боксеров и кикбоксеров – боевых практик. У хоккеистов снижается скорость синтеза и окисления липидов [2]. Взрывные ДД приводили к сдвигам фагоцитоза, энергетического обеспечения, отдельных звеньев ферментативной активности. На специально-подготовительном этапе блока подготовки наблюдались изменения в системе

Таблица 4

Table 4

Значения периферической крови хоккеистов атаки и защитных звеньев (n = 26)

Peripheral blood profile in hockey players (defenders and forwards)

Показатели Indicator Звенья атаки (M ± m) Forward (M ± m) Звенья защиты (M ± m) Defender (M ± m) Р Гемоглобин, г/л / Hemoglobin, g/l 154,82 ± 1,78 140,90 ± 1,65 < 0,01 Лейкоциты, ×109/л / Leukocytes, ×109/l 6,96 ± 0,53 6,24 ± 0,47 > 0,05 Эритроциты, ×109/л / Erythrocytes, ×109/l 4,87 ± 0,23 4,37 ± 0,18 < 0,05 СОЭ, мм/ч / ESR, mm/h 6,59 ± 0,62 4,59 ± 0,68 < 0,05 Эозинофилы, % / Eosinophils, % 2,76 ± 0,28 3,24 ± 0,29 < 0,05 Сегментоядерные нейтрофилы, % Segmented neutrophils, % 48,49 ± 2,12 47,89 ± 1,72 > 0,05 Базофилы, % / Basophils, % 0,57 ± 0,18 0,54 ± 0,16 > 0,05 Моноциты, % / Monocytes, % 10,92 ± 1,12 9,82 ± 0,98 > 0,05 периферической крови (табл. 4). Следовательно, интегративная деятельность организма регулируется и управляется взаимодействием саморегулирующихся звеньев СФС.

Представленные показатели периферической крови находились в референтных границах. Статистически достоверные различия были в звеньях нападения в показателях красной крови и содержании эозинофилов – одного из критериев стресс-напряжения.

Система кровообращения спортсменов преимущественно аэробной и анаэробной направленности имеет специфические особенности системного и печеночного кровообращения, обусловленная обеспечением потребностей тканей: транспорт питательных веществ к тканям, продуктов метаболизма, перенос гормонов от одних тканей к другим.

Триада давления, объема и сопротивления базируется, составляя биофизические факторы, особенности гравитации, СКУ, пространственных, временных факторов, силоприло-жений и ускорений. Система кровообращения спортсменов, развивающих дистанционную силовую выносливость, в условиях гравитации (лежа–стоя) нижнего среднегорья представлена в табл. 5

Индекс резистивности спортсменов варьировал, составляя в правой позвоночной артерии 0,50–0,59, в левой – 0,49–0,56. Индекс пульсативности – 0,56–0,84 и 0,53–0,78. Индексы определялись на основании доплерографии и расчета показателей, которые превосходили значения контроля. Представленные в табл. 5 показатели исходно находились в референтных границах. Функциональные

Таблица 5

Table 5

Динамика показателей кровообращения у лыжников, бегунов, пловцов при ортопробе, задержке дыхания после 20 приседаний (M ± m, n = 46)

Blood circulation in skiers, runners and swimmers during orthostatic test, breath holding and 20 squats

Показатели Indicator Лежа Lying position Стоя Standing position Задержка дыхания, 90 с Breath holding, 90 s После 20 околопредельных глубоких приседаний (30 с) через 3 мин восстановления After 20 full squats (30 s) and a 3-minute recovery Р ЧСС, уд./мин HR, bpm 59,00 ± 1,45 46,50 ± 2,00 88,00 ± 1,24 79,10 ± 2,10 < 0,01 УО, мл Stroke volume, ml 74,50 ± 2,07 68,42 ± 2,27 50,50 ± 1,51 64,40 ± 2,61 < 0,01 Сердечный выброс, л/мин Cardiac output, l/min 4,17 ± 0,16 4,89 ± 0,24 4,63 ± 0,10 5,12 ± 0,10 < 0,01 САД, мм рт. ст. SBP, mmHg 118,20 ± 1,34 124,16 ± 1,45 130,00 ± 2,78 133,04 ± 0,98 > 0,05 ДАД, мм рт. ст. DBP, mmHg 72,15 ± 1,94 70,20 ± 1,22 76,00 ± 0,72 69,56 ± 0,76 > 0,05 S, у. е. S, c. u. 37,20 ± 3,54 50,10 ± 2,28 58,50 ± 2,28 53,45 ± 2,54 < 0,05 ФВ, % / EF, % 60,48 ± 0,32 57,40 ± 0,30 55,56 ± 0,38 58,64 ± 0,47 < 0,01 ВН / FW 31,10 ± 1,27 25,40 ± 1,47 30,31 ± 2,80 25,56 ± 2,27 < 0,05 АФПГ / PPA 172,90 ± 3,10 33,20 ± 2,54 14,90 ± 1,45 35,64 ± 3,54 < 0,01 АРЕО / AOPA 10,10 ± 0,47 8,70 ± 0,27 7,30 ± 0,33 10,45 ± 0,67 < 0,01 Индекс доставки кислорода, у. е. Oxygen transport index, c. u. 428,75 ± 15,71 480,67 ± 16,17 465,50 ± 12,26 497,10 ± 13,78 > 0,05 ОПСС / GPVR 1608,80 ± 53,06 1603,90 ± 48,46 1719,50 ± 33,28 1732,50 ± 19,77 > 0,05 АДпв / APpulse 45,46 ± 1,21 53,90 ± 1,27 53,80 ± 0,82 57,18 ± 0,91 < 0,01 ЧДРЕО Breath frequency 4,10 ± 0,80 8,84 ± 0,92 6,00 ± 0,75 10,04 ± 1,27 < 0,05 Интегральные показатели, у. е. Integral indicators, c. u. 40,10 ± 0,41 40,36 ± 0,27 37,29 ± 0,12 41,27 ± 0,53 < 0,01 пробы вызывали достоверные сдвиги параметров ССС вследствие нейрогенных и метаболических факторов регуляций. При задержке дыхания концентрация СО2 вызывает расширение сосудов в тканях, в том числе головного мозга, опосредованное влиянием симпатической нервной системы, обуславливающей сужение сосудов всех сосудистых областей организма. Ионное сопровождение вносит коррекцию в механизмы сосудодвигательных реакций.

Система кровотока в условиях заключительного этапа специально-подготовительного фундаментального блока у представите- лей видов спорта, развивающих выносливость, выглядела следующим образом (табл. 6).

В исследовании выявлялась физиологическая брадикардия в покое в связи с резервами кровотока, медиатором которой служит ацетилхолин (А), разрушаемый в тканях холинэстеразой. Показатели А были в нижней части референтных границ. Выявлено [12] доминирование гуморально-гормональной системы регуляции, обусловленной факторами долговременной адаптации (нагрузка, гипоксия, температура среды, тела, гормоны крови, тканей, избыточный кровоток мозга).

Таблица 6

Table 6

Показатели / Indicator

M ± m

Кровоток миокарда, % / Myocardium blood flow, %

4,68 ± 0,05

Кровоток скелетных мышц, % / Skeletal muscles blood flow, %

18,35 ± 0,39

Кровоток головного мозга, % / Cerebral blood flow, %

16,54 ± 0,48

Печёночно-портальный кровоток, % / Liver-portal blood flow, %

25,89 ± 0,62

Почечный кровоток, % / Kidney blood flow, %

24,12 ± 0,65

Кровоток кожи, % / Skin blood flow, %

6,98 ± 0,01

Кровоток остальных органов, мл/мин / Other organs blood flow, ml/min

490,32 ± 14,22

Объём циркулирующей крови, мл / Circulating blood volume, ml

74,32 ± 1,16

Минутный объём кровообращения, л / Minute blood volume, l

4,68 ± 0,20

Транспорт O 2 , мл / O 2 transport, ml

1140,19 ± 10,12

Потребление О 2 на 100 г ткани головного мозга, мл

O2 consumption per 100 g of cerebral tissue, ml

2,64 ± 0,03

Насыщение артериальной крови О2, % / Arterial blood O2 saturation, %

94,98 ± 1,17

Потребление О2 на кг веса, мл / O2 consumption per kg of body weight, ml

4,84 ± 0,32

Потребление О2, мл / O2 consumption, ml

164,22 ± 4,16

Ударный объем, мл / Stroke volume, ml

72,38 ± 2,98

Интервал PQ, с / PQ interval, s

0,149 ± 0,001

Интервал QT, с / QT interval, s

0,37 ± 0,001

Комплекс QRS, с / QRS complex, s

0,10 ± 0,02

ЧСС, уд./мин / HR, bpm

52,46 ± 1,32

САД, мм рт. ст. / SBP, mmHg

118,60 ± 40,10

ДАД, мм рт. ст. / DBP, mmHg

72,32 ± 2,17

Мозговой кровоток на 100 г ткани, мл / Cerebral blood flow per 100 g of tissue, ml

53,10 ± 0,18

Кровоток на 1 г щитовидной железы, мл / Blood flow per 1 g of thyroid gland, ml

4,00 ± 0,05

Кровоток на 1 г мозговой ткани, мл / Blood flow per 1 g of cerebral tissue, ml

3,18 ± 0,06

Давление спинно-мозговой жидкости, мл / Cerebrospinal fluid pressure, ml

118,92 ± 4,12

Ширина третьего желудочка головного мозга, мм Width of the 3rd cerebral ventricle, mm

6,32 ± 0,24

Работа сердца, Дж. / Heart performance, J

0,98 ± 0,01

Время однократной нагрузки, мин / Single load time, min

9,12 ± 1,36

Суммарное содержание СО2 в артериальной крови, % / Total CO2 in arterial blood, %

43,92 ± 0,52

Содержание СО2 в венозной крови, % / Total CO2 in venous blood, %

62,96 ± 0,98

Скорость продукции СО2, мл/мин / CO2 production speed, ml/min

220,72 ± 15,62

Индекс сосудистой проницаемости, у. е. / Vascular permeability index, c. u.

4,00 ± 0,05

Плотность плазмы, г/л / Plasma density, g/l

1054,23 ± 1,06

Индекс тканевой экстракции кислорода, у. е. / Tissue oxygen extraction index, c. u.

0,35 ± 0,004

Дефицит циркулирующей крови, мл / Circulating blood deficiency, ml

252,20 ± 0,49

Окончание табл. 6

Table 6 (end)

Система кровотока спортсменов (n = 46)

Blood flow system in athletes (n = 46)

Показатели / Indicator

M ± m

Сопротивление малого круга кровообращения, дин/см/с–5 Blood circulation resistance, small circle, dyn/cm/s–5

140,98 ± 1,82

Центральное венозное давление, мм рт. ст. / Central venous pressure, mmHg

70,02 ± 6,98

Время кровообращения большого круга, с / Blood circulation time, large circle, s

21,98 ± 1,16

Время кровообращения малого круга, с / Blood circulation time, small circle, s

5,14 ± 0,05

Расходуемая мощность жизнеобеспечения, Вт / Maintenance of life energy, W

3,39 ± 0,14

Скорость оксигинации, мл/с / Oxygenation speed, ml/s

233,16 ± 1,22

Поверхность газообмена, м2 / Gaz exchange surface, m2

3674,96 ± 15,02

Жизненная емкость легких, л / Vital capacity, l

5560 ± 17,06

МОД, л/мин / Respiratory minute volume, l/min

10,92 ± 1,33

Жизненный объём лёгких в фазе экспирации, см3 / Expired vital capacity, cm3

2926,02 ± 52,14

МВЛ, л/мин / Maximum pulmonary ventilation, l/min

175,28 ± 5,42

Потребление О2, мл / O2 consumption, ml

72,38 ± 2,98

Индекс Тиффно / Tiffeneau index

84,22 ± 2,52

Дыхательный коэффициент, у. е. / Respiration coefficient, c. u.

0,98 ± 0,05

Система кровотока спортсменов (n = 46)

Blood flow system in athletes (n = 46)

Отражением интегральных механизмов центральной гемодинамики после дозированной физической нагрузки является динамика показателей амплитуды пульсации аорты, обусловленная эластическими свойствами, параметрами УО, ОПСС, изменениями внут-ригрудного давления при дыхательных актах. Под воздействием физической нагрузки изменения наблюдаются в сосудистом звене кровотока в связи с интеграцией работы миокарда и термального сосудистого русла работающих скелетных мышц и пассивных областей тела [9]. Этот механизм обусловил повышение САД, пульсового давления, умеренное снижение ДАД. Основу регуляции кровотока обеспечивает перераспределение крови между тканями и органами. В позе стоя выражена централизация крови в грудную клетку и превышает давление в стопе по сравнению с аортой, обусловленное гравитацией. Выброс крови из миокарда и пульсация сосудов зависят от цикла дыхания вследствие функций крови из периферии (венозные сосуды, микрососуды). Дыхание регулируется в основном парасимпатической системой, создавая резерв кровообращения, а ее медиатором служит ацетилхолин [10].

В заключение необходимо указать на достоверные различия у представителей дистанционных видов спорта силовой направленности (преимущественно аэробной), скоростносиловых и силовых видов в показателях красной крови. Выявлялись отдельные показатели

(иммунорегулирующий индекс, лимфоциты). В исследовании отмечались достоверные сдвиги показателей кровотока на ортостаз, задержку дыхания и пробу с приседанием. Установлены референтные показатели кровотока органов, объемов, транспорта О 2 , потребление О 2 мозговой тканью, насыщения артериальной крови О 2 , потребление О 2 на 1 кг массы тела, потребления О 2 всех показателей ССС. Значения локального органного кровотока были в диапазоне нормы. Аналогично выглядели показатели выделения СО 2 , индекса сосудистой проницаемости, плотность плазмы, индекс экстракции О 2 , показатели дефицита крови. В физиологических границах были показатели сопротивления малого круга кровообращения, венозного давления, времени большого и малого круга кровообращения, мощности энергии, скорости оксигенации, поверхности газообмена, функции внешнего дыхания, потребления О2, дыхательного коэффициента и индекса Тиффно.

Исследования выполнены в рамках государственного задания Министерства образования и науки РФ: FENU-2020-0022 (№ 2020072ГЗ).

Список литературы Интегральные критерии системообразующих факторов функциональной системы организма спортсменов высокой спортивной квалификации разных видов спорта

  • Астахов, А.А. Физиологические основы биоимпедансного мониторинга гемодинамики в анастезиологии (с помощью системы КЕНТАВР): учеб. пособие для врачей и анестезиологов / А.А. Астахов. - Челябинск: Микролюкс, 1996. - 174 с.
  • Белов, А.А. Оценка функции внешнего дыхания / А.А. Белов. - М.: Рус. врач, 2006. -68 с.
  • Гайтон, А.К. Медицинская физиология: пер. с англ. / А.К. Гайтон, Дж.Э. Холл; под ред. В.И. Кобрина. - М. : Логосфера, 2008. -1296 с.
  • Гаркави, Л.Х. Адаптационные реакции и резистентность организма / Л.Х. Гаркави, Е.Б. Квакина, М.А. Уколева. - Ростов н/Д.: РГУ, 1990. - 220 с.
  • Захаров, Ю.М. Цитопротективные функции эритропоэтина / Ю.М. Захаров // Клин. нефрология. - 2009. - № 1. - С. 16-21.
  • Мохан, Р. Биохимия мышечной деятельности и физической тренировки: пер. с англ. / Р. Мохан, М. Глессон, П.Л. Гринхафф. -Киев: Олимп. лит., 2001. - 294 с.
  • Рафф, Г. Секреты физиологии: пер. с англ. / Г. Рафф. - М.; СПб.: Бином, Невский диалект, 2001. - 448 с.
  • Система подготовки спортивного резерва: возрастные особенности эффективной адаптации и сохранности здоровья подростков / А.П. Исаев, В.В. Эрлих, А.В. Шевцов, Д.О. Малеев. - СПб.: Политех-Пресс, 2018. -579 с.
  • Тель, Л.З. Нормальная физиология: учебник / Л.З. Тель. - М.: Литтера, 2015. -768 с.
  • Физиология человека с основами патофизиологии / под ред. Р. Ф. Шмидта, Ф. Ланга, М. Хекманна; пер. с нем. под ред. М.А. Каменской и др. - М.: Лаборатория знаний, 2019. - 537 с.
  • Эрлих, В.В. Системно-синергетиче-ские интеграции в саморегуляции гомеостаза и физической работоспособности человека в спорте: учеб. пособие / В.В. Эрлих, А.П. Исаев, В.В. Корольков. - Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2012. - 228 с.
  • Effects of short- and long-term adaptation to the middle-altitude hypoxia on the condition of athletes practicing cyclic and acyclic sports / A.P. Isaev, V.V. Erlikh, A.S. Bakhareva et al. // Minerva Ortop Traumatol. - 2018. -Vol. 69 (Suppl. 1 al N. 3). - Р. 31-42. DOI: 10.23736/S0394-3410.18.03873-0
  • Modeling in the System of Adaptation and Sport Training Management / A.P. Isaev, R.Ya. Abzalilov, V.V. Rybakov et al. // Human. Sport. Medicine. - 2016. - Vol. 16, no. 2. -Р. 42-51.
  • Physiological, biomechanical, cellular and molecular, theoretical and methodological features of planning of successful sports activity in endurance sports / A.P. Isaev, V.V. Ehrlich, V.V. Epishev, J.B. Khusainova // Teoriya i Praktika Fizicheskoy Kultury. - 2015. - No. 4. -P. 18-20.
Еще
Статья научная