Стресс-реализующие реакции организма ветеранов гиревого спорта при соревновательном упражнении

Автор: Филиппов Михаил Михайлович, Погодина Светлана Владимировна, Козлова Светлана Николаевна

Журнал: Ульяновский медико-биологический журнал @medbio-ulsu

Рубрика: Нормальная и патологическая физиология

Статья в выпуске: 1, 2013 года.

Бесплатный доступ

В статье обсуждаются возрастные особенности стресс-реализующих реакций организма при выполнении соревновательного упражнения ветеранами гиревого спорта. Показано, что повышенная фоновая активность коры надпочечников у ветеранов обусловливает гипертензивные эффекты, а также снижение реактивности респираторных ответов.

Глюкокортикоидная активность, кардиореспираторная система, стресс-реализующая система, спортсмены – ветераны гиревого спорта

Короткий адрес: https://sciup.org/14112870

IDR: 14112870

Текст научной статьи Стресс-реализующие реакции организма ветеранов гиревого спорта при соревновательном упражнении

Введение. Спортивная деятельность сопровождается комплексом функциональных изменений, которые, в соответствии с теорией общего адаптационного синдрома, представляют собой совокупность стресс-реа-лизующих реакций организма [3]. Их проявлением является активация симпато-адре-наловой и кардиореспираторной систем, интенсифицирующих как энергообменные процессы, так и механизмы компенсации возникающей при этом гипоксии нагрузки [7].

Важная роль в реализации адаптивных эффектов стресса принадлежит гормонам надпочечников – глюкокортикоидам [1]. Так как запасы углеводов при мышечной деятельности быстро истощаются, для дальнейшего образования энергии используются свободные жирные кислоты. Ускорению окисления жиров (липолиза) способствует гормон коркового вещества надпочечников – кортизол. Кроме того, он влияет на сужение сосудов и усиливает катаболизм белков, освобождая аминокислоты для глюкогенеза, который реализуется в печени [6]. Также, оказывая опосредованное влияние на сосудистый тонус и тонус бронхиальной мускулатуры, кортизол может определять направленность адаптивных реакций кардиореспираторной системы [4].

В последние годы широкое распространение получают виды спорта, качественным образом отличающиеся от спорта высших достижений. Их целями и задачами является пропаганда здорового образа жизни и укрепление здоровья. Таким является массовый гиревой спорт, который организуется под эгидой Международной конфедерации мастеров гиревого спорта (МКМГС). К занятиям этим видом спорта и участию в соревнованиях допускаются лица мужского и женского пола в возрасте от периода первого детства (4–7 лет) до возраста долгожителей (свыше 90 лет). Показано, что в процессе выполнения соревновательных упражнений у спортсменов-ветеранов, утративших уровень былой тренированности, с наступлением утомления может наблюдаться эффект избыточного «выброса» кортикостероидов в связи с гиперактивацией гипофизарно-адренокортикальной реакции, что может приводить к нарушению адаптационных процессов [3]. Особенно это может проявляться при работе силовой направленности, в частности – в гиревом спорте [5].

Цель исследования. Изучить взаимосвязь изменений глюкокортикоидной активности коры надпочечников с приспособительными реакциями кардиореспираторной системы у спортсменов-ветеранов на разных этапах выполнения соревновательного упражнения в гиревом спорте.

Материалы и методы. Обследовано 2 группы спортсменов, постоянно занимающихся гиревым спортом: спортсмены-гиреви- ки ветеранского возраста (45–55 лет, n=10) и молодые спортсмены (20–25 лет, n=18). В качестве соревновательного упражнения, в соответствии с правилами соревнований МКМГС (Москва – Архангельск – Милан, 2011), выполнялся подъем гири одной рукой рывком из положения виса с одноразовым перехватом. Регламент времени выполнения упражнения – 5 мин+5 мин с перерывом в 3 мин. Вес гири (правила МКМГС) для спортсменов 22–25 лет составлял 24 кг, для спортсменов-ветеранов 45–55 лет – 22 кг.

Все измерения проводили в покое после 5 и 10 мин выполнения соревновательного упражнения.

Концентрацию тестостерона и кортизола в сыворотке крови определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа с помощью наборов Testosteron elisa kit и «СтериодИФА-кортизон-01» с использованием микропланшетных фотометров для имму-ноферментного анализа STAT FAX 2100 и «Термошейкер 220». Забор венозной крови (0,5 мл) осуществляли в покое за час до и после 5 и 10 мин выполнения соревновательного упражнения.

Вентиляторную функцию легких изучали с помощью прибора Spirobank итальянской фирмы MIR. Согласно инструкции он позволяет на основе использования линейной интерполяции внутри интервала дискретности измерять объемную скорость потока воздуха с точностью 10 мл/с в диапазоне 12 л/с. Прибор определяет форсированную жизненную емкость легких (ФЖЕЛ), резервные объемы вдоха и выдоха (РОвд, РОвыд), а также рассчитывает мгновенные значения максимальной объемной скорости форсированного выдоха – на уровнях 25, 50, 75 % форсированной ЖЕЛ (МОС 25, МОС 50, МОС 75), среднюю объемную скорость выдоха – на уровнях 25–75 % ЖЕЛ (СОС 25–75). Определяемые воздушные объемы автоматически приводятся к внутрилегочным условиям BTPS.

Частоту сердечных сокращений (ЧСС) фиксировали с помощью системы Polar (Финнляндия), артериальное давление (АД) измеряли по Короткову.

Полученные данные обрабатывали методами математической статистики [2].

Результаты и обсуждение. Согласно теории общего адаптационного синдрома, физическая нагрузка является стрессором [3] и сопровождается усилением адренокортикальной активности, и только когда организм обладает хорошей резистентностью к ней, может наблюдаться снижение и даже отсутствие такой активности. Развивающиеся в организме гормональные изменения могут зависеть от мощности работы, физической подготовленности, уровня тренированности спортсменов, возраста [8, 9], а также от наличия в организме анаболических препаратов, что характерно для представителей тяжелоатлетических видов [5].

Для исключения влияния искусственного гормонального фактора на результаты исследования, у обследованных спортсменов-гиревиков было проведено определение уровня андрогенного насыщения (концентрации общего тестостерона в сыворотке крови). Было выявлено, что концентрация общего тестостерона сыворотки крови находилась в пределах среднего уровня референтных значений (10,4–41,6 нмоль/л) [1] (рис. 1).

Известно, что при интенсивной мышечной работе повышается активность коры надпочечников, в результате увеличивается содержание кортизола и кортикостерона в крови. Это способствует мобилизации белковых ресуров организма, образованию гликогена в печени [1].

Нами выявлены различия в концентрации кортизола у спортсменов разного возраста в состоянии покоя и на 5 и 10 мин соревновательного упражнения. В покое она была большей у спортсменов-ветеранов – 878,69±288,32 нмоль/л (у молодых спортсменов – 521,13±53,57 нмоль/л).

У спортсменов-ветеранов концентрация кортизола в сыворотке крови оказалась наивысшей (902,47±115,17 нмоль/л) после 10 мин соревновательной нагрузки, что может свидетельствовать об энергетически неэффективной адаптационной реакции [3].

У молодых спортсменов после 5 мин она возросла до 644,57±63,91 нмоль/л, а после 10 мин – до 778,49±81,56 нмоль/л (рис. 2).

Рис. 1. Концентрация тестостерона в сыворотке крови спортсменов-ветеранов и молодых спортсменов (х±Sх)

Рис. 2. Концентрация кортизола в сыворотке крови спортсменов разного возраста в покое (1), на 5 (2) и 10 (3) мин соревновательного упражнения (х±Sх)

Усиление секреции кортизола активирует многие приспособительные реакции, в т.ч. функций дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Проведенные нами измерения показали, что систолическое и диастолическое АД как в покое, так и в процессе соревновательной нагрузки у спортсменов-ветеранов оказалось выше, чем у более молодых спортсменов. Так, в покое у них систолическое АД было равным 138,21±6,55, тогда как у молодых спортсменов – 118,23±4,61 мм рт. ст. После 5 мин соревновательного упражнения уровень систолического АД повысился у ветеранов до 158,08±9,30, у 20–25-летних – до 140,58±6,26 мм рт. ст. (рис. 3А). Практически такими же значения АД были и после 10 мин соревновательного упражнения.

Аналогичная тенденция прослеживалась и в изменениях диастолического АД (рис. 3 Б ): у ветеранов в покое – 89,07±3,02, у молодых – 75,52±2,33 мм рт. ст.; после 5 мин нагрузки у ветеранов оно возросло до 100,17±4,84, а у молодых – лишь до 89,05±2,85 мм рт. ст.

Рис. 3. Значения систолического (А) и диастолического (Б) АД у спортсменов в покое (1), после 5 (2) и 10 (3) мин соревновательного упражнения (х±Sх)

У спортсменов-ветеранов большими оказались значения ЧСС как в покое, так и при выполнении соревновательного упражнения.

Исследования функции системы внешнего дыхания показали, что физическая нагрузка оказывала воздействие на ее мобилизацию у всех спортсменов. В связи с тем, что при выполнении соревновательного упражнения в гиревом спорте работа системы внешнего дыхания осуществляется в условиях функционального напряжения организма соответственно весу поднимаемого отягощения, из- меняется бронхиальная проходимость для потока воздуха, которая зависит от мощности дыхательной мускулатуры, а также от резервных объемов вдоха и выдоха [6].

У гиревиков-ветеранов была зарегистрирована меньшая, чем у молодых спортсменов, средняя объемная скорость потока воздуха: в покое она составила 2,68±0,87 л/мин, в процессе выполнения соревновательного упражнения увеличилась до 3,55±0,46 л/мин. Скорость потока воздуха в бронхах большого, среднего и малого калибра у них также оказалась значительно меньшей (табл. 1).

Таблица 1

Значения показателей бронхиальной проходимости и резервных дыхательных объемов у гиревиков разного возраста в покое (1) и после 5 (2) и 10 (3) мин соревновательного упражнения (х±Sх)

Показатели

Возраст спортсменов

45–55 лет

20–25 лет

1

2

3

1

2

3

ФЖЕЛ, л/мин

4,84±0,50

4,33±0,20

4,26±0,26

4,86±0,66

4,76±0,67

4,80±0,65

СОС 25–75, л/мин

2,68±0,87*

3,21±0,50*

3,55±0,46*

4,46±0,67

5,73±0,6

5,91±0,63

МОС 25, л/мин

3,83±0,98

4,64±1,33

5,28±1,47

6,71±0,69

7,04±0,65

7,17±0,58

МОС 50, л/мин

3,72±0,72*

3,30±0,58*

3,80±0,44*

5,60±0,69

5,84±0,64

6,09±0,62

МОС 75, л/мин

2,14±0,48*

2,03±0,48*

2,01±0,55*

3,71±0,77

3,96±0,75

4,02±0,75

РОвд, мл

1,57±0,63

1,86±0,38

2,31±0,28

2,58±0,76

2,38±0,75

2,30±0,74

РОвыд, мл

0,90±0,01*

0,97±0,08*

0,82±0,06*

2,15±0,79

1,95±0,80

2,08±0,80

Примечание. * – p<0,05 – достоверность различий по критерию Стьюдента между спортсменами различного возраста.

У спортсменов-ветеранов не было выявлено нарушений в проходимости бронхов большого калибра. Но они оказались значительными в бронхах малого и, особенно, среднего калибра. Так, после 10 мин соревновательного упражнения значение МОС 50 у них составило 3,8±0,44 л/мин, тогда как у молодых спортсменов было большим почти в два раза (6,09±0,62 л/мин).

У ветеранов более низкой оказалась эффективность приспособительных реакций внешнего дыхания, о чем свидетельствовали меньшие, чем у молодых спортсменов, величины резервных дыхательных объемов вдоха и выдоха.

Для выявления взаимосвязей изменений активности глюкокортикоидной функции с характером приспособительных реакций кар-диореспираторной системы был проведен корреляционный анализ, результаты которого представлены на рис. 4.

При выполнении соревновательного упражнения у спортсменов-ветеранов выявлена относительно высокая связь уровня кортизола в сыворотке крови со значениями АД (коэффициент корреляции 0,58), что можно рассматривать как гипертензивный эффект глюкокортикоидов [3].

Также у них были установлены высокие взаимосвязи между концентрацией кортизола в крови и скоростью потока воздуха в бронхах различного калибра (коэффициент корреляции варьировал в диапазоне от 0,8 до 0,96). То есть низкая пропускная способность бронхов при физических нагрузках могла быть обусловлена слабой выраженностью приспособительных реакций системы дыхания на повышение содержания глюкокортикоидов в крови [4].

У молодых гиревиков значимых корреляционных зависимостей между исследуемыми показателями в процессе соревновательной нагрузки выявлено не было.

А

Б

Рис. 4. Корреляционные взаимосвязи между значениями кортизола в сыворотке крови и показателями кардиореспираторной системы у гиревиков 45–50 лет (А) и 20–25 лет (Б) при выполнении соревновательного упражнения

Выводы:

  • 1.    Выполнение соревновательного упражнения ветеранами гиревого спорта характеризуется возрастными особенностями функций стресс-реализующей системы организма.

  • 2.    У спортсменов-ветеранов, в отличие от молодых спортсменов-гиревиков, в покое большей была фоновая активность глюкокортикоидной функции, повышенными – величины систолического и диастолического артериального давления, меньшей оказалась

  • 3.    Высокая концентрация кортизола у ветеранов после 5 и 10 мин соревновательного упражнения на фоне большего увеличения артериального давления, ограниченных возможностей резервных объемов вдоха и, особенно, выдоха, меньших значений объемной скорости потока воздуха в бронхах разного диаметра может свидетельствовать об энерге-

  • тически неэкономной реакции надпочечников, более низкой, чем у молодых спортсменов, эффективности приспособительных стресс-реакций организма.
  • 4.    Выявленные особенности функциональных изменений стресс-реализующих систем организма могут быть использованы с целью коррекции процесса адаптации к физическим нагрузкам гиревиков разного возраста.

  • 3.    Меерсон Ф. З., Пшенникова М. Г. Адаптация к стрессорным ситуациям и физическим нагрузкам. М. : Медицина, 1988. 256 с.

  • 4.    Милославский Я. М., Меньшиков В. В., Большакова Т. Д. Надпочечники и артериальная гипертония. М. : Медицина, 1971. 260 с.

  • 5.    Олешко В. Г. Силовые виды спорта. Киев : Олимпийская литература, 2004. 235 с.

  • 6.    Уилмор Дж., Костил Д. Физиология спорта и двигательной активности : пер. с англ. Киев : Олимпийская литература,1977. 504 с.

  • 7.    Филиппов М. М., Давиденко Д. Н. Физиологические механизмы развития и компенсации гипоксии в процессе адаптации к мышечной деятельности : монография. СПб. ; Киев : БПА, 2010. 260 с.

  • 8.    Фролькис В. В. Регулирование, приспособление, старение. Л. : Наука, 1970. 432 с.

  • 9.    Чернышева Е. Н. Влияние двигательной активности на физическое состояние ветеранов спорта // Теория и практика физической культуры. 2005. № 9. С. 60–62.

средняя объемная скорость потока воздуха, а также скорость потока воздуха в бронхах большого, среднего и малого калибра.

STRESS-REALIZING REACTIONS ORGANISM VETERANS IN KETTLEBELL SPORTS AT COMPETITION EXERCISE

M.M. Filippov1, S.V. Pogodina2, S.N. Kozlova2

  • 1 National University of Physical Education and Sport, Kiev, Ukraina, 2 Tavricheskiy National University the name of V.I. Vernadskogo, Simferopol, Ukraine

Список литературы Стресс-реализующие реакции организма ветеранов гиревого спорта при соревновательном упражнении

  • Виру А. А. Функции коры надпочечников при мышечной деятельности. М.: Медицина, 1977. 176 с.
  • Денисова Л. В., Хмельницкая И. В., Харченко Л. А. Измерения и методы математической статистики в физическом воспитании и спорте. Киев: Олимпийская литература, 2008. 127 с.
  • Меерсон Ф. З., Пшенникова М. Г. Адаптация к стрессорным ситуациям и физическим нагрузкам. М.: Медицина, 1988. 256 с.
  • Милославский Я. М., Меньшиков В. В., Большакова Т. Д. Надпочечники и артериальная гипертония. М.: Медицина, 1971. 260 с.
  • Олешко В. Г. Силовые виды спорта. Киев: Олимпийская литература, 2004. 235 с.
  • Уилмор Дж., Костил Д. Физиология спорта и двигательной активности: пер. с англ. Киев: Олимпийская литература,1977. 504 с.
  • Филиппов М. М., Давиденко Д. Н. Физиологические механизмы развития и компенсации гипоксии в процессе адаптации к мышечной деятельности: монография. СПб.; Киев: БПА, 2010. 260 с.
  • Фролькис В. В. Регулирование, приспособление, старение. Л.: Наука, 1970. 432 с.
  • Чернышева Е. Н. Влияние двигательной активности на физическое состояние ветеранов спорта//Теория и практика физической культуры. 2005. № 9. С. 60-62.
Статья научная