Взаимосвязь иммунной и сердечно-сосудистой систем спортсменов
Автор: Гаврилова Елена Анатольевна, Шевцов Анатолий Владимирович, Чурганов Олег Анатольевич, Брынцева Екатерина Владимировна, Херодинов Борис Игоревич
Журнал: Человек. Спорт. Медицина @hsm-susu
Рубрика: Физиология
Статья в выпуске: 1 т.23, 2023 года.
Бесплатный доступ
Цель: изучение ряда функциональных показателей ССС спортсменов с иммунодефицитами. Материалы и методы. Обследовано 85 спортсменов 21-24 лет высокого уровня спортивного мастерства, тренирующих преимущественно качество выносливости. Оценка иммунного статуса проведена по субпопуляциям лимфоцитов CD3+ и CD4+ непрямым иммунофлюоресцентным методом с использованием панели моноклональных антител, иммуноглобулинов IgG, IgA, IgM по Manchini методом радиальной иммунодиффузии в геле и определением ЦИК методом спектрофотометрии. Изучались параметры центральной гемодинамики - анализ интегральной реограммы тела (импедансография) с автоматической обработкой реограмм на приборе КФС-01 003 «Кардиометр-МТ». Результаты. При проведении импедансографии, велоэргометрии и эхокардиографии у спортсменов с иммунодефицитами получены доказательства нерационального пути адаптации аппарата кровообращения к физическим нагрузкам. Показана меньшая экономизация функции аппарата кровообращения в покое и формирование гиперкинетического типа кровообращения. Адаптация сердечно-сосудистой системы этих спортсменов к физическим нагрузкам осуществляется в большей степени за счет хронотропной функции сердца, гипертрофии миокарда с развитием диастолической дисфункции. Заключение. Изменения сердечно-сосудистой и иммунной систем, возможно, являются проявлением одного и того же состояния - синдрома перетренированности.
Спортсмены, сердечно-сосудистая система, иммунитет, синдром перетренированности
Короткий адрес: https://sciup.org/147240426
IDR: 147240426 | DOI: 10.14529/hsm230111
Текст научной статьи Взаимосвязь иммунной и сердечно-сосудистой систем спортсменов
E.A. Gavrilova1, ,
A.V. Shevtsov2, ,
O.A. Churganov1, ,
E.V. Bryntseva1, ,
B.I. Herodinov1, , 1North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov, St. Petersburg, Russia 2Lesgaft National State University of Physical Education, Sport and Health, St. Petersburg, Russia
Введение. За последние 40 лет спортивная иммунология стала самостоятельной дисциплиной, основанной на признании того, что реакции иммунной системы спортсменов во многом опосредованы нервной и эндокринной системами, которые играют ключевую роль в развертывании вызванных спортивной деятельностью иммунных изменений [4, 17–19]. Тесная взаимосвязь иммунной с нервной и эндокринной системами обеспечивает слаженность работы организма атлета при адаптации к условиям спортивной деятельности [3, 9]. Влияние физических и соревновательных нагрузок на иммунную систему спортсмена подчиняется общебиологическим закономерностям адаптации иммунной системы к стрессорным нагрузкам. В то же время физическая нагрузка, неадекватная возможностям атлета, вызывает cначала значительное напряжение, а затем угнетение иммунной системы [7, 15]. Сегодня доказано, что высокие тренировочные нагрузки, частые соревнования тесно связаны с иммунной дисфункцией, воспа- лением, окислительным стрессом и повреждением мышц, психологическими нарушениями [2, 6, 8, 17, 20].
Связь иммунной с сердечно-сосудистой системой спортсмена в настоящее время изучена в меньшей степени. Несмотря на имеющуюся в литературе информацию о роли иммунологических расстройств в развитии патологии сердечно-сосудистой системы (ССС) у клинических групп населения, в доступной литературе не удалось найти работ, касающихся изучения функционального статуса у спортсменов с иммунодефицитами.
В связи с этим целью исследования явилось изучение ряда функциональных показателей ССС спортсменов с иммунодефицитами в сравнении с контролем.
Материалы и методы. Обследовано 85 спортсменов 21–24 лет высокого уровня спортивного мастерства, тренирующих преимущественно качество выносливости.
На первом этапе оценивался клинический и иммунный статус атлетов. Оценка иммун- ного статуса проведена по субпопуляциям лимфоцитов CD3+ и CD4+ непрямым имму-нофлюоресцентным методом с использованием панели моноклональных антител, иммуноглобулинов IgG, IgA, IgM по Manchini методом радиальной иммунодиффузии в геле и определением ЦИК методом спектрофотометрии.
На основании проведения клинического (частота ОРВИ и очагов хронической инфекции) и лабораторного иммунологического исследования спортсменов были выделены две группы спортсменов: первая – 21 чел. с клиническим и лабораторно доказанным (по Р.С. Суздальницкому и В.А. Левандо) [7] вторичным иммунодефицитом (ВИД) и 20 спортсменов с отсутствием клинических и лабораторных признаков иммунодефицита (контрольная группа). Группы были отобраны с учетом однородности по полу, возрасту, спортивному стажу и уровню спортивного мастерства. В исследование не включались лица с заболеваниями сердечно-сосудистой системы и иммунной патологией.
Второй этап обследования включал функционально-диагностическое исследование. Изучались параметры центральной гемодинамики – анализ интегральной реограммы тела (импедансография) с автоматической обработкой реограмм на приборе КФС-01 003 «Кардиометр-МТ». Проведен стресс-тест (стандартная пятиступенчатая велоэргометрическая нагрузка – 0,5 Вт на ступень) с оценкой ЧСС и АД исходно и на каждой ступени нагрузки, времени восстановления гемодинамических показателей и определением величины максимального потребления кислорода (МПК). Эхокардиографическое исследование (ЭхоКГ) выполнялось в М-, В- и постоянно-волновом допплеровском режимах с оценкой диастолической функции сердца [1].
Результаты и обсуждение. У спортсменов с ВИД ЧСС исходно составила 67,8 ± ± 14,5 уд./мин против 63,7 ± 14,6 уд./мин в контрольной группе (р = 0,03), что указывает на меньшую экономизацию функции аппарата кровообращения в покое у атлетов с иммунодефицитами в сравнении с контрольной группой. Об этом свидетельствуют и данные им-педансографии, достоверно отличающиеся в экспериментальной и контрольных группах (см. таблицу).
Достоверные различия в значениях УО, МОК и СИ при сниженном ОПС и УПС у спортсменов с ВИД в сравнении с контролем указывает на формирование гиперкинетического типа кровообращения лиц с иммунодефицитами. Это наименее экономичный режим работы сердца и путь к снижению компенсаторных возможностей аппарата кровообращения атлета. Адаптация к физическим нагрузкам в этом случае осуществляется за счет хронотропной функции сердца при малом участии механизма Франка – Старлинга.
Данные ЧСС исходно и на пяти ступенях стандартной велоэргометрической нагрузки представлены на рисунке.
Как видно из рисунка, пульсовая стоимость работы при стандартной физической нагрузке (ФН) выше у спортсменов с ВИД в сравнении с контролем с достоверными различиями на 3, 4 и 5-й ступенях нагрузки (р 3 = 0,004; р 4 = 0,0002; р 5 = 0,04).
После проведения велоэргометрической пробы время восстановления ЧСС спортсменов с иммунодефицитами составило 10,88 ± ± 3,07 мин против 5,86 ± 2,39 мин в контроле (р = 0,002). Несмотря на то, что и систолическое, и диастолическое давление у спортсменов с иммунодефицитами было выше в сравнении с контролем, эти различия не были достоверными. Однако время восстановления цифр АД атлетов с ВИД также, как и ЧСС, достоверно отличалось (7,59 ± 1,13 против 5,64 ± 2,97 мин в контроле, р = 0,04). Увеличение времени восстановления гемодинамических показателей после нагрузки отражает перенапряжение аппарата кровообращения. МПК составило 53,3 ± 12,3 в экспериментальной группе против 59,3 ± 12,9 мл/мин/кг в контроле. Однако эти различия не достигли достоверного уровня.
Доказательства нерационального пути адаптации аппарата кровообращения спортсменов с ВИД к ФН, полученные при импе-дансографии и велоэргометрии, подтвердились и при проведении ЭхоКГ. Морфологические и функциональные ультразвуковые показатели сердца спортсменов с иммунодефицитами свидетельствовали о достоверно большей толщине миокарда (10,4 ± 1,8 мм против 8,8 ± 1,1 мм, p = 0,01) и снижении показателя диастолической функции левого желудочка сердца (18,6 ± 8,4 против 26,0 ± 3,1 усл. ед., p = 0,001) в сравнении с контролем.
Таким образом, адаптация ССС спортсменов с ВИД к ФН осуществляется в большей степени за счет гипертрофии миокарда с развитием диастолической дисфункции, что
Показатели импедансографии покоя спортсменов Impedance measurements at rest
ВИД служит фактором снижения функциональных способностей ССС атлета и эти на рушения – есть проявления одного и того же состояния – синдрома перетренированности.
Список литературы Взаимосвязь иммунной и сердечно-сосудистой систем спортсменов
- Земцовский, Э.В. Диспластические синдромы и фенотипы как предикторы пароксизмов фибрилляции предсердий у пациентов со стабильным течением ишемической болезни сердца / Э.В. Земцовский, М.Ю. Лобанов, К.У. Давтян // Вестник аритмологии. – 2009. – № 56. – С. 14–19.
- Земцовский, Э.В. О роли психического стресса и психологических особенностях личности спортсменов в развитии дистрофии миокарда физического перенапряжения / Э.В. Земцовский, Е.А. Гаврилова // Вестник спортивной медицины России. – 1994. – № 1–2. – С. 16–20.
- Мониторинг морфофункционального и метаболического состояния юных пловцов / А.О. Шепилов, А.В. Ненашева, А.В. Шевцов и др. // Человек. Спорт. Медицина. – 2018. – Т. 18, № 1. – С. 60–73.
- Мягкова, М.А. Иммунологические маркеры оценки адаптационных резервов спортсмена / М.А. Мягкова, С.Н. Петроченко, А.С. Крылов // Человек. Спорт. Медицина. – 2021. – Т. 21, № 3. – С. 31–37.
- Нарушения ритма сердца как проявление патологического спортивного сердца на разных этапах спортивной подготовки / Е.А. Гаврилова, О.А. Чурганов, Е.В. Брынцева, О.С. Ларинцева // Современные вопросы биомедицины. – 2022. – Т. 6. – № 1. – DOI: 10.51871/2588-0500_2022_06_01_11
- Оценка уровня тревожности и параметров сердечно-сосудистой системы спортсменов различной квалификации / Н.В. Турбасова, А.С. Булыгин, И.Ю. Ревнивых и др. // Человек. Спорт. Медицина. – 2019. – Т. 19, № 4. – C. 14–19.
- Суздальницкий, Р.С. Новые подходы к пониманию спортивных стрессорных иммунодефицитов / Р.С. Суздальницкий, В.А. Левандо // Теория и практика физ. культуры. – 2003. – № 1. – С. 78–81.
- Acute bouts of exercise induce a suppressive effect on lymphocyte proliferation in human subjects: a meta-analysis / J.A. Siedlik, S.H. Benedict, E.J. Landes et al. // Brain Behav Immun. – 2016. – No. 56. – P. 343–351.
- Cadegiani, F.A. Hormonal aspects of overtraining syndrome: a systematic review / F.A. Cadegiani, C.E. Kater // BMC Sports Sci Med Rehabil. – 2017. – P. 9–14.
- Cardiac damage in athlete's heart: When the “supernormal” heart fails! / A. Carbone, A. D'Andrea, L. Riegler et al. // World J Cardiol. – 2017. – Vol. 9, No. 6. – P. 470–480.
- Diagnosing Overtraining Syndrome: A Scoping Review / J. Carrard, A.C. Rigort, C. Appenzeller- Herzog et al. // Sports Health. – 2021. – Vol. 14 (5). – Р. 665–673. DOI: 10.1177/19417381211044739
- Diagnosis of Overtraining Syndrome: Results of the Endocrine and Metabolic Responses on Overtraining Syndrome Study: EROS-DIAGNOSIS / F.A. Cadegiani, P.H.L. da Silva, T.C.P. Abrao, C.E. Kater // J Sports Med (Hindawi Publ Corp). – 2020. – Vol. 22. – Р. 3937819. DOI: 10.1155/2020/3937819
- Drew, M. Prevalence of illness, poor mental health and sleep quality and low energy availability prior to the 2016 Summer Olympic Games / M. Drew, N. Vlahovich, D. Hughes et al. // Br J Sports Med. – 2018. – No. 52. – P. 47–53.
- European College of Sport Science; American College of Sports Medicine. Prevention, diagnosis, and treatment of the overtraining syndrome: joint consensus statement of the European College of Sport Science and the American College of Sports Medicine / R. Meeusen, M. Duclos, C. Foster et al.// Med Sci Sports Exerc. – 2013. – No. 45. – P. 186–205.
- How much is too much? (Part 2) International Olympic Committee consensus statement on load in sport and risk of illness / M. Schwellnus, T. Soligard, J.M. Alonso et al. // Br J Sports Med. – 2016. – No. 50. – P. 1043–1052.
- Kreher, J.D. Overtraining syndrome a practical guide / J.D. Kreher, J.B. Schwartz // Sport Health. – 2012. – Vol. 2, No. 4. – P. 128–138.
- Nieman, D.C. The compelling link between physical activity and the body's defense system / D.C. Nieman, L.M. Wentz // J Sport Health Sci. – 2019. – Vol. 3, No. 8. – P. 201–217.
- Nieman, D.C. Immunometabolism: a multi-omics approach to interpreting the influence of exercise and diet on the immune system / D.C. Nieman, M.A. Lila, N.D. Gillitt // Ann Rev Food Sci Tech. – 2019. – No. 10. – P. 341–363.
- Position statement. Part one: immune function and exercise / N.P. Walsh, M. Gleeson, R.J. Shephard et al. // Exerc Immunol Rev. – 2011. – No. 17. – P. 6–63.
- Upper respiratory symptoms, gut health and mucosal immunity in athletes / C. Colbey, A.J. Cox, D.B. Pyne et al. // Sports Med. – 2018. – P. 65–77.
