Особенности свободнорадикального окисления липидов высококвалифицированных конькобежцев-спринтеров в различные периоды тренировочного цикла

Введение. Анаэробные нагрузки, применяемые для развития скоростно-силовых навыков, сопряжены с адаптивной гипертрофией систем анаэробной энергопродукции. Выполнение упражнений максимальной и субмаксимальной мощности протекает в условиях выраженной артериальной и венозной гипоксемии с частичной компенсацией и сопровождается изменением кислотно-основного состояния крови, накоплением значительного кислородного долга.

При тканевой гипоксии создаются условия для активации перекисного окисления липидов (ПОЛ) вследствие нарушения биоэнергетических функций митохондрий, последующей реоксигенации, увеличения уровня ксантиноксидазы. Кроме того, существует ещё один механизм активации ПОЛ при гипоксии – связанный с накоплением лактата и развитием ацидоза. Снижение рН приводит к значительному усилению повреждающего действия ПОЛ, индуцированного ксантиноксидазной системой [4].

Следует отметить также наличие антиок- сидантной недостаточности, развивающейся в зоне гипоксии. В основе возникновения этого явления лежит ряд причин: потеря антиоксидантных ферментов и растворимых антиоксидантов, выходящих через повреждённую мембрану клеток, расход запасов антиоксидантов вследствие активации ПОЛ [1, 4].

Не менее важной причиной активации процессов ПОЛ является стрессовый характер физических нагрузок современного спорта.

По мнению многих исследователей, чрезмерная активация симпатоадреналовой системы является одной из главных причин структурно-функциональных изменений органов и систем при экстремальных физических нагрузках. Усиление липотропного эффекта стресс-реакции, то есть «липидной триады» (активации липаз и фосфолипаз, свободнорадикального окисления (СРО) и увеличения количества свободных жирных кислот) может приводить к повреждению биомембран, рецепторов и ионных насосов. В результате адаптивный липотропный эффект стресс-реакции может превратиться в повреждаю- щий эффект. Исследования последних лет позволяют считать, что основную роль в реализации адаптивного эффекта стресс-реакции и превращении его в повреждающий играет продукция свободных радикалов с последующей активацией СРО [1, 3, 7, 9]. Однако не следует забывать, что системы организма, в том числе и система ПОЛ-АОС (перекисное окисление липидов - антиоксидантная защита), адаптируются не к физической нагрузке вообще, а к конкретному виду мышечной деятельности. Направленность тренировочного процесса существенно влияет на состояние системы ПОЛ-АОС, поскольку адаптивные изменения в метаболизме, свойственные разным видам спорта, носят специфический характер. В организме спортсменов формируются специфические метаболические изменения, проявляющиеся как в покое, так и в ответ на физическую нагрузку [1-3].

Моделирование, управление спортивной деятельностью невозможно без понимания адаптационных процессов, происходящих в организме спортсменов. Любые неблагоприятные воздействия отрицательно сказываются на жизнедеятельности организма, неизбежно влекут за собой усиление защитных процессов, увеличение генерации энергии. Иными словами, стресс любой природы - это увеличение потребления кислорода, повышенный расход энергетических резервов (гликогена, липидов), усиление метаболизма. При этом неизбежно растет образование в тканях активных форм кислорода (АФК), развивается окислительный стресс, выступающий как главная причина дистресса. Обратимые проявления устраняются благодаря индукции антиоксидантных (АО) - механизмов. Если индукция защитных механизмов запаздывает или оказывается недостаточной, повреждения становятся необратимыми. Изучение свободнорадикального окисления на фоне гиперкинетического стресса (физическая нагрузка) представляется чрезвычайно актуальной проблемой, позволяющей предотвратить де-задаптивные последствия в спортивной деятельности (развитие утомления, ухудшение и отсутствие дальнейшего роста спортивных результатов, патологических изменений со стороны сердечно-сосудистой, дыхательной, нервной, костно-мышечной систем, печени, почек и т. д.) [1, 2, 4-7, 9].

Методы и организация исследования. В исследовании участвовали мужчины и женщины конькобежцы 18-23 лет, специализирующиеся в спринте, имеющие спортивную квалификацию кандидата мастера спорта, мастера спорта, заслуженного мастера спорта, мастера спорта международного класса. Обследования проводились в состоянии высокой тренированности (октябрь-март). Определение продуктов ПОЛ в гептан-изопропаноль-ных экстрактах слюны производилось спектрофотометрическим методом по И.А. Волчегорскому с соавт. (1989, 2000) [8]. Результаты рассчитывались в виде индексов окисления -Е232/Е220 и Е278/Е220, которые отражают относительный уровень первичных (диеновые конъюгаты) и вторичных (кетодиены и сопряженные триены) продуктов ПОЛ соответственно. Определение интенсивности индуцированного ПОЛ проводили по Е.И. Львовской (1998) [3, 4, 7]. Определение антиокисли-тельной активности анализируемых биологических жидкостей по [4].

Результаты исследования. При сопоставлении содержания продуктов ПОЛ группы мужчин конькобежцев-спринтеров и контрольной группы в базовый общеподготовительный период оказалось, что содержание первичных гептанрастворимых продуктов составило 191,13 %, вторичных - 2159,46 %; значение изопропанолрастворимых диеновых конъюгатов и кетодиенов и сопряженных триенов составили 328,47 и 517,26 % соответственно (табл. 1).

В базовый специально-подготовительный период у спортсменов увеличилось содержание гептанофильных продуктов ПОЛ - первичных на 21,12 %, вторичных - на 21,27 %, и уменьшилось содержание изопропанолрас-творимых продуктов на 58,101 % и 55,911 % соответственно. Так, от значений контрольной группы гептанрастворимые диеновые конъюгаты составили 231,18 %, гептанрас-творимые кетодиены и сопряженные триены -2618,91 %, первичные изопрапанолраствори-мые продукты - 137,62 %, а вторичные изо-пропанолрастворимые продукты составили 228,06 % (табл. 1).

В соревновательный период в слюне спортсменов было отмечено понижение содержания гептанофильных продуктов до 90,01 и 106,63 % и повышение изопропанолраство-римых продуктов ПОЛ до 142,82 и 158,97 % соответственно от значений базового общеподготовительного периода. По сравнению с контрольной группой гептанофильные диено-

Интегративная физиология вые конъюгаты составили 172,04 %, гептано-фильные кетодиены и сопряженные триены – 2302,70 %, изопропанолрастворимые диеновые конъюгаты – 469,15 %, изопропанолраст-воримые кетодиены и сопряженные триены – 822,30 % (табл. 1).

При сопоставлении процентного отношения показателей АОС группы мужчин конькобежцев-спринтеров от соответствующих значений контрольной группы в базовый общеподготовительный период оказалось, что окисляемость липидов составляет 27,410 %, а антиокислительная активность – 7,250 %. В базовый специально-подготовительный период данные показатели уменьшились на 34,44 и 12,67 % соответственно, и от значений контрольной группы окисляемость липидов составила 17,96 %, антиокислительная активность – 6,33 %. В соревновательный период было отмечено увеличение показателей АОС до 134,17 и 110,11 % от значений базового общеподготовительного периода. В результате от значений контрольной группы окисляе-мость липидов составила 36,77 %, антиокис-лительная активность – 7,98 % (табл. 2).

При сопоставлении показателей ПОЛ в группе женщин конькобежек-спринтеров и значений контрольной группы в базовый общеподготовительный период было выявлено, что первичные гептанофильные продукты составляют 220,96 %, вторичные гептанофиль-ные продукты – 1110,81 %, первичные изо-пропанолрастворимые продукты – 163,72 %, вторичные изопропанолрастворимые продукты – 305,75 % (табл. 3).

В базовый специально-подготовительный период содержание гептанофильных продуктов ПОЛ у спортсменок уменьшилось на 15,93 и 35,76 %, а содержание изопропанол-растворимых продуктов увеличилось на 22,56 и 24,47 % соответственно. По сравнению с контрольной группой содержание гептано-фильных диеновых конъюгатов составило 185,75 %, гептанофильных кетодиенов и сопряженных триенов – 713,51 %, изопропанол-растворимых диеновых конъюгатов – 200,67 % и изопропанолрастворимых кетодиенов и сопряженных триенов – 380,57 % (табл. 3).

В соревновательный период в группе женщин конькобежек-спринтеров наблюда-

Таблица 1

Содержание продуктов ПОЛ в группе мужчин-спринтеров

Период	Продукты ПОЛ
	Первичные гептанофильные		Вторичные гептанофильные		Первичные изопропанол-растворимые		Вторичные изопропанол-растворимые
	Мужчины-спринтеры	Значения контроля	Мужчины-спринтеры	Значения контроля	Мужчины-спринтеры	Значения контроля	Мужчины-спринтеры	Значения контроля
Базовый общеподготовительный	0,711 ± 0,043	0,372 ± 0,021	0,799 ± 0,067	0,037 ± 0,033	0,969 ± 0,085	0,295 ± 0,042	0,719 ± 0,074	0,139 ± 0,039
Базовый специальноподготовительный	0,860 ± 0,083		0,969 ± 0,064		0,406 ± 0,056		0,317 ± 0,072
Соревновательный	0,640 ± 0,037		0,852 ± 0,032		1,384 ± 0,087		1,143 ± 0,411

Примечание. Здесь и в табл. 3, 5 диеновые конъюгаты – первичные продукты ПОЛ (Е 232/220); кетодиены и сопряженные триены – вторичные продукты ПОЛ (Е 278/220); здесь и в табл. 2–6 все различия достоверны по отношению к контролю (Р < 0,05).

Таблица 2

Показатели АОС в группе мужчин-спринтеров

Период Окисляемость липидов Антиоксидантная активность Мужчины-спринтеры Значения контроля Мужчины-спринтеры Значения контроля Базовый общеподготовительный 146,600 ± 46,805 534,842 ± 21,976 86,000 ± 13,648 1186,155 ± 127,157 Базовый специальноподготовительный 96,100 ± 5,311 75,100 ± 11,247 Соревновательный 196,700 ± 51,238 94,700 ± 6,603 лось увеличение содержания гептанофильных и вторичных изопропанолрастворимых продуктов ПОЛ до 99,75; 99,27 и 160 % соответственно и уменьшение содержания первичных изопропанолрастворимых продуктов до 94,20 % относительно показателей базового общеподготовительного периода. Так, от значений контрольной группы гептанофильные диеновые конъюгаты составили 220,43 %, гептано-фильные кетодиены и сопряженные триены – 1102,70 %, изопропанолрастворимые диеновые конъюгаты – 154,23 %, изопропанолрас-творимые кетодиены и сопряженные триены – 489,20 % (табл. 3).

При сопоставлении процентного отношения показателей состояния АОС группы женщин конькобежцев-спринтеров от соответствующих значений контрольной группы в базовый общеподготовительный период окисляемость липидов составила 71,47 %, ан-тиокислительная активность – 27,67 %. В базовый специально-подготовительный период данные показатели уменьшились на 36,59 и 37,31 %, в результате окисляемость липидов составила 45,32 %, а антиокислительная активность составила 17,35 % от значений контрольной группы. В соревновательный период у спортсменок увеличились показатели окис-ляемости липидов до 74,706 %, антиокисли-тельной активности до 74,231 % относительно показателей базового общеподготовительного периода, что составило 53,399 и 20,545 % соответственно от значений контрольной группы (табл. 4).

При сравнении показателей процентного отношения продуктов ПОЛ в группах женщин и мужчин конькобежцев–спринтеров от значений контрольной группы было выявлено, что в базовый общеподготовительный период содержание первичных гептанрастворимых продуктов у женщин выше на 29,83 %, содержание остальных продуктов выше у мужчин: вторичных гептанофильных – на 1048,64 %, первичных изопропанолрастворимых – на 164,74 %, вторичных изопропанолраствори-мых – на 211,511 % (табл. 5).

В базовый специально-подготовительный период содержание гептанофильных продуктов ПОЛ оказалось выше у мужчин, а изопро-панолрастворимых – у женщин. Разница в концентрациях гептанофильных диеновых конъюгатов составила 45,43 %, гептанофиль-ных кетодиенов и сопряженных триенов – 1905,40 %, изопропанолрастворимых диеновых конъюгатов – 63,05 %, изопропанолраст-воримых кетодиенов и сопряженных триенов – 152,51 % (табл. 5).

В соревновательный период содержание первичных гептанофильных продуктов на 48,387 % было выше у женщин, а содержание

Таблица 3

Содержание продуктов ПОЛ в группе женщин-спринтеров

Период	Продукты ПОЛ
	Первичные гептанофильные		Вторичные гептанофильные		Первичные изопропанол-растворимые		Вторичные изопропанол-растворимые
	Женщины-спринтеры	Значения контроля	Женщины-спринтеры	Значения контроля	Женщины-спринтеры	Значения контроля	Женщины-спринтеры	Значения контроля
Базовый общеподготовительный	0,822 ± 0,061	0,372 ± 0,021	0,411 ± 0,062	0,037 ± 0,033	0,483 ± 0,044	0,295 ± 0,042	0,425 ± 0,054	0,139 ± 0,039
Базовый специальноподготовительный	0,691 ± 0,073		0,264 ± 0,064		0,592 ± 0,078		0,529 ± 0,024
Соревновательный	0,820 ± 0,055		0,408 ± 0,078		0,455 ± 0,049		0,680 ± 0,057

Таблица 4

Показатели АОС в группе женщин-спринтеров

Период	Окисляемость липидов		Антиоксидантная активность
	Женщины-спринтеры	Значения контроля	Женщины-спринтеры	Значения Контроля
Базовый общеподготовительный	382,300 ± 31,82	534,842 ± 21,97	328,300 ± 34,13	1186,155 ± 127,157
Базовый специально-подготовительный	242,400 ± 68,85		205,800 ± 11,07
Соревновательный	285,600 ± 62,38		243,700 ± 25,116

Таблица 5

Содержание продуктов ПОЛ в группе женщин-спринтеров и мужчин-спринтеров

Период	Продукты ПОЛ
	Первичные гептанофильные		Вторичные гептанофильные		Первичные изопропанол-		Вторичные изопропанол-растворимые
					раство	римые
	Женщины-спринтеры	Мужчины-спринтеры	Женщины-спринтеры	Мужчины-спринтеры	Женщины-спринтеры	Мужчины-спринтеры	Женщины-спринтеры	Мужчины-спринтеры
Базовый общеподго-	0,822 ±	0,711 ±	0,411 ±	0,799 ±	0,483 ±	0,969 ±	0,425 ±	0,719 ±
товительный	0,061	0,043	0,062	0,067	0,044	0,854	0,054	0,074
Базовый специально-	0,691 ±	0,860 ±	0,264 ±	0,969 ±	0,592 ±	0,406 ±	0,529 ±	0,317 ±
подготовительный	0,073	0,083	0,064	0,064	0,078	0,056	0,024	0,072
Соревновательный	0,820 ±	0,640 ±	0,408 ±	0,852 ±	0,455 ±	1,384 ±	0,680 ±	1,143 ±
	0,055	0,237	0,078	0,032	0,049	0,887	0,057	10,1,44131±

Таблица 6

Показатели АОС в группе женщин-спринтеров и мужчин-спринтеров

Период Окисляемость липидов Антиоксидантная активность Женщины-спринтеры Мужчины-спринтеры Женщины-спринтеры Мужчины-спринтеры Базовый общеподготовительный 382,300 ± 31,82 146,600 ± 46,805 328,300 ± 34,13 86,000 ± 13,648 Базовый специально-подготовительный 242,400 ± 68,85 96,100 ± 25,311 205,800 ± 11,07 75,100 ± 11,247 Соревновательный 285,600 ± 62,38 196,700 ± 51,238 243,700 ± 125,116 94,700 ± 6,603 остальных продуктов ПОЛ было выше у мужчин: вторичных гептанофильных – на 1200 %, первичных изопропанолрастворимых – на 314,91 %, вторичных изопропанолраствори-мых – на 333,09 % (табл. 5).

При сравнении показателей АОС групп женщин и мужчин конькобежцев-спринтеров и их процентного содержания от значений контрольной группы было выявлено, что окисляемость липидов и антиокислительная активность на протяжении всех тренировочных периодов были выше у женщин. Так, в базовый общеподготовительный период разница между показателями окисляемости липидов составила 44,06 %, антиокислитель-ной активности – 20,42 %, в базовый специально-подготовительный период она уменьшилась до 27,35 и 11,01 %, в соревновательный период она составила 16,62 и 12,56 % соответственно (табл. 6).

Выводы

• 1.    В группах мужчин и женщин конькобежцев-спринтеров содержание продуктов ПОЛ в слюне превышает их содержание в контрольной группе (табл. 1, 3), а показатели АОС уступают таковым.

• 2.    Содержание продуктов ПОЛ и показа тели АОС в мужской и женской группах было 36

• 3.    Содержание продуктов ПОЛ и показатели АОС в группах мужчин и женщин конькобежцев-спринтеров изменялось по тренировочным периодам:

  – у мужчин содержание первичных и вторичных гептанофильных продуктов с уровня базового общеподготовительного периода увеличивалось в базовый специально-подготовительный период, затем уменьшалось в соревновательный период. Концентрация первичных и вторичных изопропанолраство-римых продуктов, наоборот, уменьшалась в базовый специально-подготовительный период и увеличивалась в соревновательный период (табл. 1);

различным. Так, в среднем содержание продуктов ПОЛ было выше у мужчин, а показатели АОС – у женщин (табл. 5, 6).

• –    у женщин наблюдалось снижение содержания гептанофильных и увеличение изо-пропанолрастворимых продуктов ПОЛ в базовый специально-подготовительный период, и повышение концентрации гептанофильных и вторичных изопропанолрастворимых продуктов при уменьшении концентрации первичных изопропанолрастворимых продуктов в соревновательный период (табл. 3);

• –    значения показателей АОС в группах

мужчин и женщин конькобежек-спринтеров имели одинаковую динамику - показатели антиокислительной активности и окисляемо-сти липидов с уровня общеподготовительного периода уменьшались в специально-подготовительный период, а затем увеличивались в соревновательный период (табл. 2, 4). Во все периоды показатели АОС были выше у женщин.

Увеличение содержания гептанраствори-мых продуктов ПОЛ может свидетельствовать о возрастании использования жирных кислот в процессах энергообеспечения, а увеличение содержания изопропанолраствори-мых продуктов ПОЛ указывает на активацию процессов липопероксидации с возможным повреждением клеточных мембран. Вероятнее всего, у женщин конькобежек-спринтеров тип адаптивной реакции системы ПОЛ-АОС был более благоприятным, поскольку в соревновательный период у них наблюдалось повышение концентрации гептанофильных продуктов при уменьшении концентрации первичных изопропанолрастворимых продуктов, показатели АОС также были выше у женщин. Женщины-спринтеры показали более высокие результаты в соревнованиях. У мужчин-спринтеров содержание первичных и вторичных гептанофильных продуктов уменьшалось в соревновательный период. Концентрация первичных и вторичных изопропанолрастворимых продуктов, наоборот, уменьшалась в базовый специально-подготовительный период и увеличивалась в соревновательный период. Данные изменения происходили при более низких показателях АОС. Возможно, чрезмерная активация стресс-реализующих систем и главным образом адренергической системы привела к проявлению повреждающего, а не адаптивного эффекта стресс-реакции. Этот повреждающий эффект стресс-реакции обусловлен вызванной под влиянием катехоламинов чрезмерной активацией ПОЛ в мембранах клеток скелетных мышц, миокарда и других тканей. В условиях затянувшейся интенсивной стресс-реакции, когда не происходит формирования структурного следа адаптации, инициируемая катехоламинами и глюкокортикоидами мобилизация ресурсов перестает быть адаптивным фактором и приводит к прогрессирующему истощению организма. С этим связана многолетняя практика спортивной медицины, которая насыщена ситуациями детренированности, вследствие чрезмерного напряжения пластических и энергетических ресурсов с последующим развитием переутомления. В свою очередь, при переутомлении происходит изменение гормонального ансамбля, имеющее гендерные различия, выражающееся в переходе от повышенного содержания части гормонов в крови к пониженному. Прежде всего это касается катехоламинов, кортизона, кортикостерона, соматотропина, тироксина, инсулина и тестостерона. В итоге, подобные изменения эндокринного статуса способствуют развитию утомления, нарушению процессов восстановления через повреждение клеточных структур организма спортсменов.