Изучение адаптивных реакций у элитных биатлонистов на тренировочные нагрузки с использованием клеточных интегративных маркеров иммунитета

M.A. Dikunets, ,

G.A. Dudko, , E.D. Virus, , Federal Science Center for Physical Culture and Sport, Moscow, Russia

Введение. На современном этапе система подготовки спортсменов характеризуется существенной интенсификацией тренировочного процесса с применением нагрузок, близких к пределу физических возможностей организма. Для достижения максимальных результатов и снижения травм и заболеваний в спорте высших достижений важно поддерживать баланс между тренировочной нагрузкой и восстановлением. За счет активного участия иммунной системы в воспалительных процессах некоторые компоненты гуморального (цитокины, белки острой фазы) и клеточного (лейкоциты) компартментов зачастую рассматриваются в качестве маркеров воспаления при физических нагрузках [8]. В частности, хорошо известно, что острые физические нагрузки вызывают значительное увеличение количества циркулирующих лейкоцитов, зависящее от интенсивности и продолжительности воздействия [4, 7, 9, 10]. Кроме того, снижение иммунной функции вызывает острое и хроническое системное воспаление, а также негативно влияет на восстановление и регенерацию скелетных мышц, что, в конечном счете, сказывается на многих аспектах физической работоспособности. Поскольку общее количество лейкоцитов не учитывает разнонаправленную кинетику подгрупп этих клеток крови, в научно-медицинском сообществе был разработан подход, основанный на использовании интегративных клеточных иммунных маркеров, объединяющих многочисленные популяции иммунных клеток, обеспечивая многофакторное понимание воспалительных процессов.

Отношение количества нейтрофилов к лимфоцитам (Н/Л) – интегративный маркер воспаления, объединяющий две стороны иммунной системы: врожденный иммунный ответ, главным образом осуществляемый нейтрофилами, и адаптивный иммунитет, поддерживаемый лимфоцитами [11]. Отношение двух крупнейших подгрупп лейкоцитов обладает высоким потенциалом в качестве индикатора воспаления при физических нагрузках, повышенные значения которого указывают на продолжающиеся воспалительные процессы [5]. Следующий интегративный иммунный маркер – отношение количества тромбоцитов к лимфоцитам (Т/Л), который в отличие от Н/Л учитывает еще и количество тромбоцитов. Помимо хорошо известной роли тромбоцитов в первичном гемостазе они проявляют различные провоспалительные свойства, обуславливающие их ценность в качестве маркера воспаления [6]. Подобно нейтрофилии, спровоцированной физической нагрузкой, количество тромбоцитов резко возрастает (тромбоцитоз) путем выброса клеток из костного мозга, селезенки и внутрисосудистых пулов легких. Таким образом, при расчете маркеров клеточного иммунного воспаления Т/Л можно рассматривать как альтернативу Н/Л [5].

В 2014 г. в качестве маркера клеточного иммунного воспаления предложен индекс системного иммунного воспаления (ИСИВ = Н/Л·Т) [13]. Если при расчете Н/Л и Т/Л задействованы отношения двух разных популяций клеток крови, то ИСИВ учитывает три популяции – эффект нейтрофилии и лимфо-цитопении, вызванных физической нагрузкой (Н/Л), усиливается эффектом тромбоцитоза. Принимая в расчет различные компоненты крови, реагирующие на физическую нагрузку, ИСИВ может рассматриваться в качестве универсального и надежного маркера оценки воспаления, вызванного физической нагрузкой, способного заменить или дополнить панель традиционных маркеров воспаления.

Учитывая преимущества маркеров клеточного иммунного воспаления в перспективе клинической диагностики, авторы [14] предложили аналогичный методологический подход к оценке адаптации организма и процессов восстановления в профессиональном спорте. В работе [7] показано, что у спортсменов с высокой аэробной подготовленностью зафиксированы значительно более низкие значения ИСИВ и Т/Л после выполнения однократного теста на велоэргометре до отказа по сравнению с участниками эксперимента, обладающими низким аэробным потенциалом. Вместе с тем в литературе отсутствует информация о продолжительном изучении вышеуказанных интегративных маркеров у элитных спортсменов в рамках тренировочного процесса. Таким образом, цели исследования заключались в определении прогностической ценности клеточных интегративных маркеров иммунитета (Н/Л, Т/Л, ИСИВ) и изучении типов адаптационных реакций организма биатлонистов высокой квалификации под воздействием физических нагрузок, выполненных на различных этапах подготовительного периода, с использованием клеточных интегративных маркеров иммунитета.

Материалы и методы. В исследовании, одобренном этическим комитетом ФГБУ ФНЦ ВНИИФК (протокол № 2 от 01 апреля 2021 г.) и проведенном в соответствии с Хельсинкской декларацией, принял участие 21 биатлонист мужской сборной команды России. Накануне эксперимента спортсменам запрещалось вы- полнение развивающих нагрузок циклического и силового характера. Все участники исследования добровольно подписали информированное согласие на участие в исследовании, медицинское вмешательство, использование информации в научных целях и публикацию результатов при условии соблюдения анонимности. Биохимический мониторинг осуществлялся на протяжении трех лет (2021– 2023 гг.) после пятидневного восстановительного микроцикла в середине общеподготовительного (ОПЭ) и специально-подготовительного этапов (СПЭ). В рамках предсоревнова-тельного этапа (ПСЭ) биохимический контроль проводился после 4-недельного мезоцикла, включающего 2 «ударных» микроцикла продолжительностью 7 дней и 2 восстановитель-но-поддерживающих 7-дневных микроцикла с умеренным объемом низко- и высокоинтенсивных упражнений. Антропометрические характеристики спортсменов представлены в табл. 1.

Гематологические показатели периферической крови, включая лейкоциты, лимфоциты, нейтрофилы и тромбоциты, измеряли на автоматическом гематологическом анализаторе XN-1000 (Sysmex Corporation, Япония). Расчеты выполнены с использованием пакета IBM STATISTICA для Windows, версия 10.0 (StatSoft. Inc, США). Перед проведением статистического анализа параметры были проверены на нормальность с использованием теста Шапиро – Уилка. Для определения потенциальных корреляций между количеством лейкоцитов и Н/Л, Т/Л, ИСИВ были рассчитаны коэффициенты корреляции Пирсона. Критерий значимости всех статистических анализов установлен на уровне p < 0,05.

Таблица 1

Table 1

Антропометрические характеристики биатлонистов (n = 21)

Anthropometric measurements of biathletes (n = 21)

Результаты. Тип адаптационной реакции у биатлонистов под воздействием выполненных нагрузок определяли по методике, разработанной Л.Х. Гаркави с соавт. [1] и адаптированной Г.А. Макаровой [2]. Среднегрупповые значения маркеров клеточного интегративного иммунитета, измеренных в крови биатлонистов на различных этапах подготовительного периода, при разных типах адаптационных реакций организма, представлены в табл. 2.

Сравнительный анализ среднегрупповых значений Н/Л и ИСИВ выявил достоверно значимые отличия между всеми типами неспецифических адаптационных реакций организма ( p < 0,05), в то время как различия в Т/Л были достоверны только между реакциями «хронический стресс» и «переактивация» ( p < 0,05).

Выявлена достоверно положительная взаимосвязь общего количества лейкоцитов с Н/Л ( r = 0,42; p < 0,05) и ИСИВ ( r = 0,56; p < 0,05), подчеркивающая их потенциал в качестве иммунологических маркеров, тогда как взаимосвязь лейкоцитов с Т/Л отсутствовала. Корреляция между количеством лейкоцитов и маркерами клеточного интегративного иммунитета Н/Л и ИСИВ вполне очевидна, поскольку последние частично рассчитываются с использованием подмножеств первых, однако в зависимости от распределения различных популяций лейкоцитов и количества тромбоцитов не может быть гарантирована по умолчанию [12]. Таким образом, с одной стороны, Н/Л и ИСИВ могут использоваться в качестве маркеров оценки иммунологических

Таблица 2

Table 2

Среднегрупповые значения маркеров клеточного интегративного иммунитета, измеренные в крови биатлонистов (n = 21), при различных типах адаптационной реакции организма Mean group values of cellular integrative immune markers in biathletes (n = 21) at different adaptive responses