CC BY
50
УДК 797.2 + 612.1
ББК Ч517.175 + Ч420.055.4
ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НА НЕИНВАЗИВНОМ АНАЛИЗАТОРЕ КРОВИ АПМ У ДЕВУШЕК-ПЛОВЦОВ 12 ЛЕТ НА ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОМ ЭТАПЕ ПОДГОТОВКИ К СОРЕВНОВАНИЯМ
А.О. Шепилов, Е.В. Романова, А.П. Исаев, А.В. Ненашева
Проведено исследование основных физиологических параметров в процессе скриннингового обследования на неинвазивном анализаторе крови у девушек-пловцов в возрасте 12 лет.
Ключевой идеей исследования явилась концепция долговременной адаптации в системе интегративной деятельности и устойчивости клеток соединительной ткани к гипоксии тренировочных воздействий на заключительном этапе подготовки к соревнованиям.
Ключевые слова: кровь, электролиты, липиды, водный обмен, гормональный статус, энзимы, ферменты, кровоток, PH, скорость клубочковой фильтрации.
Введение. Подготовка спортсменов младшего звена и юниоров всегда требует от тренера грамотного подхода к организации этапов тренировочного процесса и достаточно большое внимание уделяется режиму дня, сбалансированности и калорийности функционального питания юных спортсменов, учитывающего рост и развитие организма, использованию методов эффективного восстановления после применяемого воздействия. Учитывая важность вышеперечисленных мероприятий у спортсменов младшей возрастной категории и юниоров, нами было проведено исследование основных физиологических параметров в процессе скриннингового обследования на неинвазивном анализаторе крови АМП у девушек-пловцов в возрасте 12 лет. В исследовании принимали участие 10 девушек одной возрастной категории, 2-1 спортивных разрядов, стажем занятий 4-5 лет, находившиеся на заключительном этапе подготовки к соревнованиям. Запись результатов проводилась в покое лежа, в день обследования тренировка не проводилась.
Результаты и их обсуждение. Тренировочные нагрузки проводились в 2-4 зонах мощности, включали двигательные действия на быстроту и специальную выносливость. В подготовительном периоде у подростков концентрированно развивалась локально-региональная мышечная выносливость (60 % от общего времени).
При анализе полученных данных нами был выявлен ряд физиологических показателей, отклоняющихся от нормы.
Своевременно вносились корректирующие воздействия разнопланового характера. Результаты исследования представлены в таблице.
Содержание кальция в плазме крови было ниже границы нормы (2,08 ммоль/л), содержание магния и железа находилось на нижней границе нормы, что свидетельствует о большом расходе микроэлементов при подготовке к соревнованиям.
Нельзя также забывать, что у подростков активно идет рост костной и мышечной составляющей опорно-двигательного аппарата (ОДА), и эти факторы следует учитывать при составлении индивидуальной программы питания юного спортсмена. Важно помнить, что электролитный обмен играет большую роль в обеспечении гомеостаза и дефицит железа и магния указывает на наличие остаточной гипоксии, наличие взаимосвязи кальция и магния, пониженную сократимость мышц и миокарда.
Одновременно было отмечено высокое содержание гликогена в скелетных мышцах (14,04 мг/%), что позволяет адаптироваться к высокоинтенсивным и продолжительным физическим нагрузкам. При этом дифференциация компонентов липолиза выявила снижение нескольких показателей (липо-протеиды низкой плотности - до 1,53 ммоль/л, В-липопротеиды - до 16,44 ед./л), что свидетельствует о больших потребностях спортсменов в данной группе липидов, и ставит задачу научиться адекватно их восполнять. Необходимо отметить роль триглицеридов в энергообеспечении и липидов низкой плотности, холестерина и липопротеидов, детерминирующих проводящие свойства кровеносных сосудов и мембран форменных элементов крови.
Низкие значения красной крови свидетельствовали о напряжении кислородтранспортной системы (эритроциты, гемоглобин, цветной показатель, гематокрит, повышенное СОЭ). На этом фоне отмечалась лимфопения, а индекс напряжения системы крови равнялся 0,25 у. е., что позволило говорить о стресс-напряжении [2].
Возникает необходимость снижения стресс-напряжения, коррекции нагрузок, фармакологических взаимодействий, предменструального синдрома, симптомов вегетососудистой дистонии, нарушения процессов реполяризации, миокардио-дистрофии и других возможных нарушений.
Исследования на приборе АМП физиологических показателей у девушек-пловцов 12 лет на заключительном этапе подготовки
Показатели, ед. изм. M ± m
Гемоглобин, г/л 113,97 ± 9,92
Эритроциты, х1012 3,925 ± 0,07
Лейкоциты, х109 б,915 ± 0,23
СРВ (Цветовой показатель крови), у. е. 0,8725 ± 0,11
Лимфоциты, % 17, 97 ± 1,22
Сегментоядерные лейкоциты, % 71,74 ± 4,30
Эозинофилы, % 2,42 ± 0,13
Моноциты, % 4,78 ± 0,92
Палочкоядерные лейкоциты, % 3,095 ± 0,11
СОЭ, мм/г 12,7 ± 1,22
Начало свертывания крови, с 79,75 ± 2,32
Конец свертывания крови, с 130, 25 ± 3,90
Тромбоциты, х10 Е3 231,7225 ± б,34
Фибриноген, г/л 3,1125 ± 0,1б
ПТИ (протронбиновый индекс), % 75,95 ± 2,77
Гематокрит, % 34,б025 ± 2,43
Кальций, ммоль/г 2,0775 ± 0,12
Магний, ммоль/литр 0,725 ± 0,08
Калий, ммоль/л 4,42 ± 0,35
Натрий, ммоль/л 140,3825 ± 3,99
PH желудочного сока, у. е. 1,б1 ± 0,14
Базальное давление сфинктера Одди, мм Н 41,255 ± 3,02
Молочная кислота, ммоль/л 1,07 ± 0,12
Глюкоза, ммоль/л 4,35 ± 0,б2
Гликоген, мг 14,04 ± 1,32
АСТ, ммоль/л 0,25 ± 0,04
АЛТ, ммоль/л 0,18 ± 0,03
АСТ, и/1 12,13 ± 1,92
АЛТ, и/1 9,77 ± 1,02
АСТ/ АЛТ, у. е. 1,58 ± 0,24
Билирубин общий, нмоль/ I 30,70 ± 2,12
Билирубин прямой, нмоль/ I 8,17 ± 0,99
Билирубин непрямой, нмоль/ I 22,53 ± 2,72
Белок плазмы, г/л 71,59 ± 3,83
Креатинин, нмоль/л 59,98 ± 2,92
Дофамин-В-гидролаза, мм/мк/мин 28,22 ± 1,б4
Мочевина, ммоль/л 3,313 ± 0,45
Триглицериды, ммоль/л 1,00 ± 0,07
ЛПНП, ммоль/л 1,53 ± 0,32
ЛПОП, ммоль/л 0,25 ± 0,02
ЛПВП, ммоль/л 1,34 ± 0,08
Холестерин общий, ммоль/л 3,57 ± 0,72
В-липопротеиды, ммоль/л 1б,44 ± 1,22
В-липопротеиды, г/л 0,б7 ± 0,05
Клеточная вода, % 41,72 ± 1,73
Общая вода, % 72,5б ± 3,15
Внеклеточная вода, % 22,б1 ± 1,79
Тестостерон мочи, ммоль/л 9,15 ± 0,39
Эстрогены общие мочи, ммоль/л 52,92 ± 2,23
Тирозин Т4, ммоль/л 72,275 ± 3,39
Амилаза, г/л/ч 13,17 ± 1,32
Ацетилхолин, Н^П 81,93 ± 3,34
Ацетилхолинэстераза эритроцитов, ммоль/л 2б0,955 ± б,97
Интегративная физиология
Анализ показателей, обосновывающих спортивную деятельность, представляет интерес о том, как напряженные нагрузки 2-4 зон мощности влияют на референтные границы (разгон значений в диапазоне нормы). Например, важнейшими факторами свертывания системы крови являются ки-нины плазмы, обеспечивающие кровоток и проницаемость сосудов. В интегративную деятельность организма включаются поджелудочная и слюнная железы, почки, стенки кишечника. Конечным этапом этого взаимодействия является начало и конец свертывания крови. При наличии физиологического разрыва этих временных значений (более 30 с) и нормального количества тромбоцитов содержание гематокрита выходило за референтные границы. Возможно, эти десинхронизации являются следствием стресс-напряжения нагрузок заключительного этапа подготовки к соревнованиям.
Повышенные значения выявлялись в PH желудочного сока, базальное давление сфинктера Одди. Именно базальное давление сфинктера Одди обеспечивает суточную энергетическую потребность ребенка путем переключения и регуляции жирового и углеводного обменов. Фибриноген принимает участие в свертывании крови, являясь острофазным белком плазмы, увеличивает содержание при воспалительных и деструктивных процессах. В электролитном обмене организма подростков принимают участие системы, регулирующие концентрацию калия, а также креатинкиназы мышц и сердца [3].
От концентрации магния зависит проводимость и сократительная способность мышц, входящих в состав сосудистой стенки. Основным функциональным назначением калия является участие в нервно-мышечной проводимости. Натрий детерминирует удельную электропроводимость к плазме, может привести к нарушениям сократительной способности миокарда, повышению гидростатического давления, нарушению трофики органов, изменяет суточный диурез.
Показатели гормонального статуса соответствовали диапазону нормы во всех исследованиях. Интерес представляли механизмы интегрирования эндокринной системы. Щитовидная железа оказывает влияние на азотистый обмен. Содержание тиреоидина, тироксина при его повышении вызывает отрицательный азотистый баланс. Усиливается секреция фосфора и калия, что указывает на клеточный распад. При гипертиреозе повышается выделение аммиака и аланина (мочевой кислоты). При белковой недостаточности в ауксологический период гормоны щитовидной железы могут стимулировать синтетический процесс анаболического свойства [3].
Избыток гормонов щитовидной железы снижает содержание гликогена в печени и стимулирует мобилизацию жира из депо. Тироксин ускоряет окисление жира в печени и тормозит переход углеводов в жиры. Усиленное окисление жира в печени приводит к накоплению кетоновых тел, акти-
визируя синтез холестерина, его распад и выделение его с желчью.
Холестерин входит в состав всех живых клеток и в биологических мембранах выполняет роль, определяющую проницаемость мембраны и встроенных в нее ферментов. Он является предшественником стероидных гормонов [1]. Холестерин синтезируется из ацетата, включая процесс КоА, мавелоновую кислоту. На уровень холестерина влияют интенсивные мышечные нагрузки, характер пищи и т. д.
Протромбиновый индекс (ПТИ) связан с фактором, активирующим тромбоциты. Он относится к семейству биорегуляторов, вследствие этого высвобождает серотонин, являющийся вазоконстриктором и стимулятором сокращений скелетной мускулатуры. В условиях тромбообразования основным биологическим механизмом служит стимуляция хемотаксиса, агрегация полиморфоядерных лейкоцитов и продуцирование ими супероксидных радикалов. Дофомин-бета-гидролаза связана с оптимумом PH. Снижение фермента сопровождается развитием различных видов астенодипрессивных и астеноневротических состояний, порою сопутствующих при перетренированности. В наших исследованиях содержание ферментов было в нижних референтных границах.
Дофамин-бета-гидроксилаза (ДБГ) катализирует превращение дофамина в норадреналин (НА) в органеллах. Локализуется, вероятно, в секреторных гранулах. ДБГ высвобождается из клеток мозгового слоя надпочечников и нервных окончаниях вместе с норадреналином, но в отличие от НА не подвергается обратному захвату нервными окончаниями [1].
Энзимы AST и ALT являются катализатором межмолекулярного переноса аминогруппы между аминокислотами и кетокислотами. При напряжении иногда появляется активность аминотрансфе-разы, особенно AST. Одновременное определение двух сывороточных аминотрансфераз является информативным тестом. Показатели энзимов были в диапазоне нормы. Однако коэффициент де Рити-са (AST/ALT) превышает референтные границы (1,33 ± 0,42 у. е.).
Амилаза способствует утилизации глюкозы из крови. Выделяется со слюной в полость рта, где начинается расщепление крахмала и с соком поджелудочной железы попадает в двенадцатиперстную кишку. Кислый поджелудочный сок подавляет активность амилазы. Содержание амилазы подростков было в диапазоне нормы. Белки, являясь коллоидами, связывают воду и задерживают ее, не позволяя выходить из русла крови. Белки плазмы крови являются одной из важнейших буферных систем крови, которые поддерживают уровень катионов крови путем образования с ними недиа-лизируемых соединений.
Проблема регуляции функциональной активности систем крови, гемодинамики электромаг-
нитного, ферментного, липидного, углеводного и водного обменов у девушек-подростков важна с точки зрения выявления неблагоприятного воздействия, выводящих звенья гомеостаза за референтные границы.
Билирубин является пигментом, возникающим в результате распада гемоглобина и в значительно меньшей степени, при распаде мегаглобина. Показатели билирубина (общего, прямого, непрямого) юных пловцов превосходили референтные границы. Эти данные свидетельствуют о возможности проявления гемолитической желтухи. Значения белка плазмы, креатина, мочевины подростков пловцов были в диапазоне нормы. Показатели тестостерона, эстрогенов, амилазы, ацитилхолина и ацетил-холинестеразы находились преимущественно в средних и нижних границах нормы.
Следует отметить, что стероидные половые гормоны стимулируют секрецию соматотропного гормона. Указанные системообразующие воздействия позволяют говорить об интегративной деятельности организма юных спортсменок, выявлять сильные и слабые звенья функциональный системы [3].
Большую роль в условиях ударных нагрузок заключительного этапа подготовки к соревнованиям играет водно-солевой обмен и распределение воды в организме. Содержание общей воды у де-вушек-подростков превышало распределение воды в женском организме в процентах от массы тела.
По данным Bland общая вода в организме женщин составляет в максимальных значениях 60 % (у нас 72,56 %), клеточная вода соответственно 45 и 41,72 %, внеклеточная вода 15 и 22,61 %. Следовательно, у девушек-подростков, занимающихся плаванием на уровне второго и первого разрядов, наблюдалось повышение содержания общей воды (в контроле 50-70 %).
Содержание клеточной воды находилось в верхнем диапазоне нормы, внеклеточной было в референтных границах. Водно-солевой обмен влияет на массу тела, ее активную часть, контролирует артериальное давление, липопротеиды низкой плотности (ниже контроля), холестерин (выше контроля).
Хорошее физическое состояние и контроль массы тела снижают риск сердечно-сосудистых заболеваний. Это детерминировано умеренно низким артериальным давлением (АД) и снижением холестерола крови и ЛПНП наряду с увеличением концентрации ЛПВП. Возрастают резервы организма.
Можно полагать, что обследуемые спортсменки по роду показателей, характеризующих интегративную деятельность организма, выходили за границы нормы и с помощью коррекции нагрузок, специального питания гомеостаз сохранялся за счет адаптивно-компенсаторных изменений, перераспределения функциональных процессов, взаимозаменяемости.
Со стороны опорно-двигательного аппарата и позвоночника отмечено значительное повышение внутричерепного давления, измеряемое по фактической ширине третьего желудочка головного мозга (8,82 мм при норме 4-6 мм) и умеренное повышение давления спинно-мозговой жидкости, что свидетельствует о высокой напряженности заключительного этапа подготовки к соревнованиям и большой потребности юных спортсменов в методах эффективного восстановления (общий и сегментарный массаж, расслабление в теплой воде, стрейтчинг). Также необходим поиск новых эффективных методов восстановления для детей младшего звена.
Косвенно о переутомлении и недовосстанов-лении свидетельствовали низкое PH крови (7,32) и сниженное потребление кислорода на 100 г головного мозга (2,32 при норме 2,8-3,2), снижение сократительных свойств сердечной мышцы до 50,82 % (при норме 52-60 %) и повышение работы сердца до 0,93 Дж (при норме 0,69-0,79). При этом показатели работы почечного фильтра, уровень азота мочевины и скорость клубочковой фильтрации эндогенного креатина оставались в норме во всех обследованиях.
Выводы. Таким образом, интегративная деятельность организма подростков, занимающихся плаванием, представляет физиологические и переходные состояния, требующие своевременной коррекции. Слабые звенья адаптации проявлялись в отдельных компонентах красной крови, pH желудочного сока, повышении внутриклеточного давления, pH крови, дефиците О2 в головном мозге, снижении сократительной способности сердечной мышцы, усиленной работе миокарда, повышении коэффициента де Ритиса. Целостность реагирования единой функциональной системы организма заключается в том, что сильные и слабые звенья проявляются на разных уровнях внутри-и межсистемных отношений. Процесс адаптации активно сопровождается понижением структурнофункционального следа обменных процессов, кровотока, ферментативной активности крови и ее свертывающей системы, гипоксии соединительных тканей. Доведение до референтных границ, указанных выше показателей функционального и метаболического состояния - важнейшая задача процесса восстановления и реабилитации юных спортсменок. Так, биомембраны обладают уникальными возможностями для реализации Са-индуцируемых регуляторных процессов, важных для всех проявлений жизнедеятельности, включая клеточный цикл, пролиферацию тканей, возбудимость нервных мышечных клеток. Исследование процессов межклеточных взаимодействий, механизмов, которые используются клетками для изменения интенсивности и характера метаболизма в условиях экстремальной среды, привело обнаружению новых регуляторов системы. Нами наблюдался каскад изменений гомеостаза, в том числе
Интегративная физиология
системы крови, гемодинамики, обменных процессов, кардиопульмональной системы тесно связанных между собой и хорошо сбалансированных.
Литература
1. Биохимия человека: в 2 т. / Р. Мари, Л. Греннер, П. Мейке, В. Родуэлл. - М.: МНР: Бином. Лаборатория знаний, 2009. - 759 с.
2. Гаркова, Л.Х. Адаптационные реакции и резистентность организма / Л.Х. Гаркова, Е.Б. Ква-кина, М.А. Уколова. - Ростов н/Д.: РГУ, 1990. -220 с.
3. Исаев, А.П. Спорт и среднегорье. Моделирование адаптивных состояний спортсменов: мо-ногр. /А.П. Исаев, В.В. Эрлих. - Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2013. - 425 с.
Шепилов Александр Олегович, соискатель кафедры теории и методики физической культуры и спорта, Южно-Уральский государственный университет (Челябинск), [email protected].
Романова Елена Витальевна, соискатель кафедры теории и методики физической культуры и спорта, Южно-Уральский государственный университет (Челябинск), [email protected].
Исаев Александр Петрович, заслуженный деятель науки РФ, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой технологий спорта и системного анализа, Южно-Уральский государственный университет (Челябинск), [email protected].
Ненашева Анна Валерьевна, доктор биологических наук, профессор, заведующая кафедрой теории и методики физической культуры и спорта, Южно-Уральский государственный университет (Челябинск), [email protected].
Bulletin of the South Ural State University Series “Education, Healthcare Service, Physical Education” _________________________________2013, vol. 13, no. 4, pp. 54-58
THE STUDY OF PHYSIOLOGICAL PARAMETERS ON NON-INVASIVE BLOOD ANALYZER AMONG GIRLS SWIMMERS OF 12 YEARS OLD AT THE FINAL STAGE OF PREPARATION FOR A COMPETITION
A.O. Shepilov, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, [email protected],
E.V. Romanova, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, [email protected],
A.P. Isaev, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, [email protected],
A.V. Nenasheva, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, [email protected]
Taking into account the importance of the above activities in athletes’ younger age group and juniors, we have of the basic physiological parameters during screening survey on noninvasive blood analyzer at girls swimmers at the age of 12 years.
The key idea of the study was the concept of long-term adaptation in the integrative activity and stability of connective tissue cells to hypoxia training effects on the final stage of preparation for a competition.
Keywords: blood, electrolytes, lipids, water metabolism, hormonal status, enzymes, blood flow, pH, glomerular filtration rate.
Поступила в редакцию 29 августа 2013 г.
