Сезонные биоритмы системы крови, обменных процессов, функций желудка и печеночных проб у бегунов на средние дистанции
Автор: Эрлих В.В.
Журнал: Человек. Спорт. Медицина @hsm-susu
Рубрика: Интегративная физиология
Статья в выпуске: 2 т.13, 2013 года.
Бесплатный доступ
Согласно государственному проекту ПНГ-5 «Энергосбережение» проведены исследования функционального и метаболического состояния спортсменов сборных команд области и РФ в годовом цикле подготовки. Концептуальную и технологическую основу исследования составили биоэнергетические механизмы адаптации, выявления фазности этих процессов на фоне концентрированности развития локально-региональной мышечной выносливости, использование акклиматизации в среднегорье преимущественно в подготовительном и соревновательном периодах. Долгосрочная адаптация в мезо- и макроцикле подготовки включает поисковую, развивающую, формирующую и стабилизирующие фазы [4]. Выявлены индикаторы состояния, адекватные фазам адаптации, сильные и слабые звенья ключевых задач, стоящих перед подготовкой спортсменов, тренирующихся с большими тренировочными нагрузками (БТН), в том числе в 1/4 времени в условиях горной акклиматизации. Перспективы развития видов спорта, развивающих выносливость, лежат в интеграции теории адаптации с теорией спортивной подготовки. Без этого спортсменам наносится непоправимый вред функциональному, метаболическому состоянию и, в конечном звене, здоровью. Отсев спортсменов из спорта высоких достижений наблюдается в юношеско-молодежном возрасте, когда не соблюдается принцип индивидуализации, адекватности применяемости нагрузок состоянию спортсменов.
Адаптация, фазы, акклиматизация, система крови, динамический гомеостаз, анаболические и катаболические процессы, энзимы, билирубин, гормоны, аминокислоты, интегративная деятельность организма, перераспределение, митоз
Короткий адрес: https://sciup.org/147153123
IDR: 147153123
Текст научной статьи Сезонные биоритмы системы крови, обменных процессов, функций желудка и печеночных проб у бегунов на средние дистанции
Для диагностики состояния использовался неинвазивный «Анализатор крови и мочи» (Киев, Украина). Обследовались 15 бегунов 19–22 года спортивной квалификации КМС и МС, кандидатов и членов сборной РФ. В исследовании в микроциклах тренировки широко применялись совокупные средства восстановления, в том числе сауна, массаж, холодовая проба, детензор-терапия.
Актуальность вызвана практической необходимостью получения срочной информации о состоянии спортсмена. Система «Анализатор» дает такую полифункциональную информацию в течение 10 минут. Изучение ритмичности процессов динамического гомеостаза исключительно важно с позиций обогащения теории физиологии двигательной активности и спорта.
В табл. 1 представлены результаты сезонных изменений в обеспечивающих системах организма в условиях больших тренировочных нагрузок, среднегорья и средств восстановления. Содержание гемоглобина находилось на высоком уровне зимой, вызванные ступенчатой акклиматизацией значения к весне достоверно снижались (p < 0,01), наблюдалось резкое увеличение летом в связи со сборами в верхнем среднегорье (p < 0,01) и снижалось осенью (p < 0,05). Аналогично изменялись значения эритроцитов: снижались от зимы к весне
(p < 0,01), резко поднимались летом (p < 0,01) и немного снижались осенью. Вполне очевидно, сборы в горах активировали систему эритропоэтин – красная кровь. В летнее время возрастало число лейкоцитов по сравнению с весной (p < 0,05). Значения MCH (среднее содержание гемоглобина в эритроците) были стабильны в течение годового цикла исследований. Показатели MCV (средний корпускулярный объем) также были маловариативны, но снижались от зимы к весне и далее стабилизировались по сезонам года. Величина MCHC (средняя концентрация гемоглобина в эритроците) достоверно повышалась весной (p < 0,05), снижалась летом (p < 0,05) и относительно стабилизировалась осенью.
При проведении обследования такие показатели, как средний корпускулярный объем эритроцита, среднее содержание гемоглобина в эритроците, средняя концентрация гемоглобина в эритроците, определяемые одновременно с общепринятым минимумом (гемоглобин и общее количество эритроцитов), позволяют быстро провести дифференциальный диагноз между разными типами анемий и указать на первопричину изменения важных для спортсмена показателей, влияющих на уровень спортивных достижений и выносливость. Так, даже при скрининговых формах обследования
Таблица 1
Сезонные биоритмы системы крови у бегунов на средние дистанции
Использование расчетного метода определения скорости клубочковой фильтрации (Кокрофт и Гоулт) позволяет учесть влияние на уровень креатинина в плазме крови массы тела, роста, пола и возраста. При этом важно помнить, что креатинин образуется в мышцах тела и его уровень будет существенно меняться в зависимости от развития мышечной массы. При СКФ менее 30 мл/мин правильно оценить функцию почек позволяет среднее значение одновременно определенных клиренсов креатинина и мочевины. Оба вещества свободно фильтруются, но креатинин секретируется, а мочевина реабсорбиуется в канальцах. Эти два процесса уравновешивают друг друга, и средняя величина клиренсов креатинина и мочевины точнее отражает СКФ. Такой показатель, как азот мочевины позволяет рассчитать долю мочевины в суммарном уровне азотистых соединений в биологической среде. Таким образом, вышеперечисленные показатели дают ответ на вопрос: на каком уровне и в какой степени произошло нарушение фильтра- ционной функции почек. Клиренс эндогенного креатинина до последних лет был самым широко распространенным методом определения СКФ. В настоящее время изучается эффективность определения СКФ по уровню сывороточного циста-тина С – одного из ингибиторов протеаз, проводятся клинические исследования информативности нового метода.
В проводимом исследовании выявлена сезонная вариабельность фильтрационных процессов в почечной ткани (уровень СКФ при расчете по Cockroft и Gault) и клиренса эндогенного креатинина с пиками активности при переходе от лета к осени и от зимы к весне, при этом клиренс эндогенного креатинина оказался выше референтных границ в осенний период, а расчетная скорость клубочковой фильтрации опускалась ниже референтных границ в зимний период.
Пики повышения креатинина плазмы у лыжников-гонщиков отмечены при переходе от весны к лету и от осени к зиме, и находились в обратнопропорциональной зависимости от скорости фильтрационных процессов: при понижении скорости клубочковой фильтрации концентрация креатинина плазмы возрастала. При этом уровень азота мочевины нарастал от осени к зиме и далее от зимы к весне, достигая пика в начале весны. Затем происходило постепенное снижение этого показателя от весны к лету, достигая минимальных значений осенью. Такая динамика, вероятно, связана с сезонным изменением характера питания, увеличением объема животной пищи, богатой азотистыми соединениями. Изучаемый в настоящее время уровень сывороточного цистатина С показал сезонную вариабельность, синхронную с динамикой креатинина плазмы, и соответственно
Таблица 2
Сезонные изменения обменных процессов в организме бегунов
Содержание лимфоцитов снижалось летом (p < 0,001) и осенью (p < 0,01) по сравнению с значениями весны и зимы. Показатель нейтрофилов сегментоядерных изменялось вариативно, но недостоверно. Индекс адаптивного напряжения соответственно составил по сезонам года: 0,98; 0,67; 0,56; 0,53 у. е. Следовательно, система крови находилась в фазах спокойной активации и реакции тренировки. Содержание эозинофилов зимой и весной косвенно свидетельствовало о нормальной региональной активности, а к лету наблюдалось достоверное снижение показателя (p < 0,01), позволяющее говорить о напряжении в системе крови с участием в главных стартах года. Осенью вновь произошли существенные повышения значений эозинофилов (p < 0,05), вероятно, благодаря снижению гормональной активности (Р.А. Тигра-нян, 1988). Показатели лимфоцитов были маловариативны в течение года и не выходили за границы контроля. Палочкоядерные нейтрофилы зимой превосходили референтные границы, затем снижались весной и летом (p < 0,05) и еще более осенью (p < 0,01). Параметры СОЭ находились на высоком уровне зимой, снижались весной (p < 0,05) и затем последовательно повышались летом (p < 0,05) и осенью (p < 0,05) относительно значений весны. Значения тромбоцитов уменьшались весной (p < 0,05), несколько увеличивались летом и достоверно снижались осенью по сравнению с зимой (p < 0,01). Свертываемая система крови реагировала на нагрузки совокупно спектру действия достоверным увеличением фибриногена летом (p < 0,05) и снижением показателей осенью. На этом фоне протромбиновый индекс оказался маловариативным. Значения гематокрита существенно снижались весной (p < 0,05) и несколько повышались летом и осенью достоверно по сравнению с весенними данными (p < 0,05). В табл. 2 представлены сезонные изменения обменных процессов в организме бегунов.
Комментируя табл. 2, следует сказать, что концентрация белка плазмы статистически значимо увеличивалась от зимы к весне (p < 0,05), затем снизилась летом и осенью. Концентрация креатина была стабильной зимой и весной и затем достоверно снизилась летом и осенью (p < 0,05). Значения дофамин-В-гидролаза были маловариативны в макроцикле подготовки. Концентрация мочевины снижалась от зимы к весне (p < 0,01), повышалась летом и осенью (p < 0,05) относительно весны. Концентрация мочевины снижалась достоверно от зимы к весне (p < 0,05), несколько повышалась летом (p < 0,01) и сохранялась на высоком уровне осенью (p < 0,05). Концентрация кальция существенно повышалась от весны к лету (p < 0,01) и снижалась осенью. Концентрация магния снижалась от зимы к весне, достоверно повышалась летом (p < 0,01) и снижалась осенью (p < 0,05). Концентрация калия изменялась аналогично сдвигам калия. Концентрация натрия была относительно стабильна по сезонам года.
Концентрация молочной кислоты была стабильна зимой и весной достоверно повышалась летом и осенью (p < 0,05). Концентрация глюкозы была вариативна в макроцикле: несколько снижалась весной, повышалась летом и приблизилась к зимним показателям осенью. Значения гликогена были маловариативны в течение годовых исследований.
Итак, углеводный обмен энергообеспечения в сезонных значениях был на должном уровне адекватном БТН и соревновательной деятельности. Значения триглицеридов последовательно снижались по сезонам года, но недостоверно. Липопротеиды низкой плотности снижались от зимы к весне, лету (p < 0,05) и осенью (p < 0,05). Аналогично изменялись ЛПОНП: оставались стабильными зимой и весной и резко снизились летом (p < 0,05) и повысились вновь осенью. Липопротеиды высокой плотности последовательно повышались от зимы к весне, лету (p < 0,05) и осенью приближались к весенним данным. Показатели холестерина были маловариативны зимой и весной, снижались к лету (p < 0,05) и вновь повышались осенью. Значения В-липопротеидов были маловариативны в течении макроциклов. Значения клеточной воды были маловариативны во все сезоны, а общей воды от зимы к весне повышались (p < 0,05), снижались к лету (p < 0,01) и сохранялось почти на одинаковом уровне осенью. Показатели внеклеточной воды были маловариативны зимой и весной, снижались летом до уровня ниже нормы (p < 0,01) и вновь повышались осенью.
Значение энзима AST последовательно повышалось по сезонам года, но недостоверно. Показатели ALT существенно снижались от зимы к весне (p < 0,05), повышались летом (p < 0,05) и осенью (p < 0,05). Энзимы играют большую роль в обменных процессах организма. Значения AST последовательно увеличивались по сезонам мезоцикла. Достоверные изменения были летом и осенью от- носительно зимних и весенних (p < 0,05). Показатели энзима ALT от весны к зиме снижались статистически значимо (p < 0,05), а затем к лету и осени существенно повышались (p < 0,05). Содержание AST u/l последовательно повышалось по сезонам года, но недостоверно.
Значения ALT u/l существенно снижались от зимы к весне (p < 0,05), затем повышались достоверно к лету (p < 0,05) и несколько снизились к осени. Можно полагать, что вклад аспартатаминотрансферазы (AST) и аланинаминотрансферазы в энергообеспечении бегунов различен.
Отношение AST/ALT также последовательно повышались в макроцикле от зимы к лету и несколько снизились осенью. Можно полагать, что ферментативная активность была симватна БТН спортсменов мезоциклах тренировки. Активность AST изменялась незначительно по сравнению с ALT.
Содержание билирубина общего от зимы к весне снижалось (p < 0,01), достоверно повышалось к лету (p < 0,01) и сохранялось на высоком уровне осенью. Билирубин прямой снижался от зимы к весне (p < 0,05), резко увеличивался летом (p < 0,05) и сохранялся на высоком уровне осенью. Билирубин непрямой выходил зимой за границы контроля и резко снижался весной (p < 0,05), затем вновь повышался летом и сохранялся на высоком уровне осенью по сравнению с содержанием билирубина весной (p < 0,05). Высокие значения билирубина свидетельствуют о низком транспорте в комплексе с альбумином, повышенном с биоэлементами, аминокислотами и другими малыми молекулами. Исходя из вышеуказанных данных следует, что печень бегунов, особенно в период напряженных стартов функционировала напряженно и чтобы избежать нарушений требовались фармакологические поддержки. Фермент амилаза был относительно стабилен от зимы к лету и затем достоверно снижался осенью (p < 0,01). Она гидролизирует крахмал, гликоген и олигосахариды, с высвобождением продуктов расщепления, имеющих L-конфигурацию [3]. Следовательно, велика роль энзима амилазы в интегральной деятельности обеспечивающих систем организма бегунов. Содержание ацетилхолинэстеразы эритроцитов от зимы к весне (p < 0,05), лету (p < 0,01) снижалось и к осени достоверно возрастало (p < 0,05). Значения тирозиновой кислоты были в границах контроля. Её значения последовательно недостоверно повышались по сезонам года. Показатели активности СК-ММ (изофермент в скелетных мышцах) также увеличивались по мезоциклам тренировки достоверно от зимы и весны к лету (p < 0,01), и осенью приближались к значениям зимне-весенним. Значения СК-МВ (изофермент в сердечной мышце) последовательно повышались по сезонам года, достигая достоверных различий летом относительно зимне-весенних (p < 0,05). Осенью показатель снизился до зимнего уровня. Активность
Таблица 3
СК-ММ и СК-МВ служит индикатором состояния миокарда [1, 5].
Роль гормонов в интегральной деятельности функциональных и метаболических процессов в организме спортсменов велика. Более 100 гормонов и нейромедиаторов обеспечивают системообразующую деятельность организма при БТН. Значения тестостерона находилось в диапазоне, выходящем за референтные границы от зимы к весне, повышались (p < 0,05) и сохранялись летом и осенью с небольшими изменениями. Значения эстрогенов снизились достоверно от зимы к остальным сезонам года (p < 0,05–0,01). Показатели тирозина достоверно не различались за время исследования летом и осенью, но резко повышались от зимы к весне (p < 0,05). Гормон повышает концентрацию ЦАМФ в щитовидной железе, ускоряет биосинтез и фосфорилирование клеточных мембран. Он связан с глобулинами и преальбуминами в плазме крови [5]. Эти белки имеют большое сродство к этому гормону, чем к другим [2, 3].
Оценивая влияние гормонов и аминокислот на биохимические изменения в организме бегунов, следует отметить повышенные значения тестостерона в период воздействия БТН социально-значимых стартов, оказывающих мощное анаболическое действие, детерминирующего синтез белка в теле. Выявлены низкие значения креатенинкиназы мышц, которые загружены в летнем соревновательном периоде. Наблюдался ускоренный фактор регуляции митоза в зимнее время, который уменьшался весной (p < 0,05) и несколько повышался летом и осенью. Вероятно, что этот процесс зависит от объема физических нагрузок. Отсутствие глютаминовой кислоты снижает баланс окислительно-восстановительного статуса нуклеотидов, что отмечалось нами в исследованиях, проводимых на лыжниках-гонщиках [4]. Интегративная деятельность организма обеспечивается своевременными перестрой- ками, перераспределениями кровообращения, взаимозаменяемостью функций, созданием нового спортивного физиологического потенциала [1]. Своевременное выявление слабых звеньев функционального и метаболического состояния позволяет корректировать биоуправление и напряженность тренировочного процесса варьированием различных нагрузок и применением совокупных средств восстановления бегунов. Применение модернизированных технологий подготовки приносят прогрессивные результаты и спортивную результативность. Два спортсмена вошли в сборную РФ, а трое являются кандидатами в состав команды. У мастера спорта Л.А. наблюдался лучший результат в мире в беге на 1000 м.
Список литературы Сезонные биоритмы системы крови, обменных процессов, функций желудка и печеночных проб у бегунов на средние дистанции
- Гайтон, А.К. Медицинская физиология/А.К. Гайтон, Дж.Э. Холл. -М.: Логосфера, 2008. -1296 с.
- Исаев, А.П. Полифункциональная и метаболическая оценка лыжников-гонщиков высокой и высшей квалификации -участников чемпионата России/А.П. Исаев, А.А. Кравченко, В.В. Эрлих//Вестник ЮУрГУ. Серия «Образование, здравоохранение, физическая культура». -2012. -Вып. 32. -№ 28 (287). -С. 27-31.
- Исаев, А.П. Стратегии формирования адаптационных реакций у спортсменов. Основы теории адаптации и закономерности её формирования в спорте высоких и высших достижений/А.П. Исаев, В.В. Рыбаков, В.В. Эрлих//Вестник ЮУрГУ. Серия «Образование, здравоохранение, физическая культура». -2012. -Вып. 31. -№ 21 (280). -С. 46-56.
- Клиническая биохимия/под ред. В.А. Ткачука. -М.: ГЭ ОТАР-МЕД, 2001. -306 с.
- Бышевский, А.Ш. Биохимические сдвиги и их оценка в диагностике патологических состояний/А.Ш. Бышевский, С.А. Галян, В.А. Терсенов. -М.: Мед. кн., 2002. -320 с.