CC BY
3СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ И КИСЛОРОДТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ КРОВИ СПОРТСМЕНОВ-ЛЫЖНИКОВ Г. ХАНТЫ-МАНСИЙСКА
УДК/UDC 577.171.55:612.111.3:613.13
Поступила в редакцию 29.05.2023 г.
Информация для связи с автором: [email protected]
Аспирант А.С. Степанов1
Кандидат медицинских наук А.Е. Губина1 Доктор медицинских наук, доцент Ан.П. Койносов1 Кандидат биологических наук, доцент Д.А. Погонышев2 1Ханты-Мансийская государственная медицинская академия, Ханты-Мансийск 2Нижневартовский государственный университет, Нижневартовск
SEASONAL DYNAMICS OF INDICATORS OF METABOLISM AND OXYGEN TRANSPORT SYSTEM OF BLOOD OF ATHLETES-SKIERS OF KHANTY-MANSIYSK
Postgraduate student A.S. Stepanov1 PhD A.E. Gubina1
Dr. Med., Associate Professor An.P. Koinosov1 PhD, Associate Professor D.A. Pogonyshev2
Khanty-Mansiysk state medical academy, Khanty-Mansiysk Nizhnevartovsk State University, Nizhnevartovsk
□ и
£ г. CL
4—
О OJ и
CL ' -о с
га
^
О (U .с Н
Аннотация
Цель исследования - оценить сезонные изменения показателей обмена веществ, кислородтранспортной системы крови и физической работоспособности спортсменов, специализирующихся по лыжным гонкам и биатлону в условиях г. Ханты-Мансийска.
Методика и организация исследования. В исследовании участвовали юноши-лыжники и биатлонисты, всего 21 человек, высокой спортивной квалификации. Возраст обследованных составил 17-21 лет. Обследование проводилось в два этапа - май-июнь («Весна»), октябрь-ноябрь («Осень») и включало лабораторное исследование крови (биохимический и общеклинический анализ), определение физической работоспособности и жизненной емкости легких, биоимпедансный анализ состава тела. Результаты исследования и выводы. Анализ данных показал статистически значимые сезонные различия ряда показателей: изменение уровня аспартатаминотрансферазы, общего и прямого билирубина, креатинина, кортизола, количества эритроцитов, гематокрита, уровня насыщения эритроцитов гемоглобином, относительного значения максимального потребления кислорода, содержания жирового компонента в теле, индекса массы тела. Выявленные сдвиги в важных системах (кислородтранспортной, эндокринной, ферментной) отражают адаптацию метаболических процессов к действию меняющихся природно-климатических факторов и физическим нагрузкам, могут быть использованы при организации тренировочного процесса у спортсменов северного региона.
Ключевые слова: спортсмен, адаптация, анаболизм, сезонные ритмы, гипоксия, эритроциты, физическая работоспособность.
Abstract
Objective of the study was to evaluate seasonal changes in the parameters of metabolism, blood oxygen transport system and physical performance of athletes specializing in cross-country skiing and biathlon in the conditions of Khanty-Mansiysk.
Methods and structure of the study. The study involved young skiers and biath-letes, a total of 21 people, of high sports qualification. The age of the surveyed was 17-21 years. The examination was carried out in two stages - May-June ("Spring"), October-November ("Autumn") and included a laboratory blood test (biochemical and general clinical analysis), determination of physical performance and vital capacity of the lungs, bioimpedance analysis of body composition.
Results and conclusions. Data analysis showed statistically significant seasonal differences in a number of indicators: changes in the level of aspartate amino-transferase, total and direct bilirubin, creatinine, cortisol, erythrocyte count, he-matocrit, hemoglobin saturation of erythrocytes, the relative value of maximum oxygen consumption, the content of the fat component in the body, body mass index. The revealed shifts in important systems (oxygen transport, endocrine, enzyme) reflect the adaptation of metabolic processes to the action of changing natural and climatic factors and physical loads, and can be used in organizing the training process for athletes from the northern region.
Keywords: athlete, adaptation, anabolism, seasonal rhythms, hypoxia, erythrocytes, physical performance.
Введение. Подготовка спортсменов в условиях Севера сопряжена с воздействием на организм природно-климатических факторов, которые влияют на течение физиологических процессов [1-3]. Сезонные ритмы изменения хода обменных процессов согласованы с температурой окружающей среды и световым режимом [4]. Значительный интерес вызывает
исследование метаболического профиля в разные периоды года у спортсменов, тренирующихся на открытом воздухе и подверженных существенному влиянию факторов среды. Выраженные изменения со стороны сердечно-сосудистой системы, аппарата кроветворения, внешнего дыхания и газообмена определяют интерес к гипоксии специалистов в области
спорта [2]. Возможное использование с целью гипоксической тренировки естественных условий обусловливает целесообразность изучения этой проблемы.
Цель исследования - оценить сезонные изменения показателей обмена веществ, кислородтранспортной системы крови и физической работоспособности спортсменов, специализирующихся по лыжным гонкам и биатлону в условиях г. Ханты-Мансийска.
Методика и организация исследования. В исследовании участвовали юноши-лыжники и биатлонисты, всего 21 человек, высокой спортивной квалификации. Возраст обследованных составлял 17-21 лет, спортивный стаж 5-12 лет и северный стаж более трех лет. Обследование проводилось в два этапа - май-июнь («Весна»), октябрь-ноябрь («Осень») и включало лабораторное исследование крови (биохимический и общеклинический анализ), определение физической работоспособности и жизненной емкости легких, биоимпе-дансный анализ состава тела.
Статистический анализ данных выполнялся с применением пакета программ IBM SPSS Statistics 26. Для сравнения связанных выборок использовали критерий Вилкоксона. За критический уровень значимости принимали значение
р<0,05 (95%). Результаты непараметрических методов обработки данных представлялись в виде медианы (Ме), первого (Q1) и третьего (Q3) квартилей.
Результаты исследования и их обсуждение. Анализ полученных биохимических показателей демонстрирует существенные сезонные изменения ряда величин. Выявлено статистически значимое (р=0,027) снижение уровня аспартатаминотрансферазы (АСТ) в период «Осень»; повышение общего (р=0,002) и прямого билирубина (р=0,004), креатинина (р=0,007), кортизола (р=0,002), витамина D (р=0,0001) в аналогичный период. Нами также были рассчитаны ряд диагностически важных индексов: коэффициент Де Ритиса (АСТ/АЛТ), индекс повреждения мышечной ткани (КФК/АСТ), индекс анаболизма (тестосте-рон/кортизол*100%). По результатам анализа выявлены статистически значимые сезонные изменения коэффициента Де Ритиса (р=0,005), данный показатель повышается в период «Осень» (табл. 1).
Интенсивная физическая нагрузка способствуют повышению активности трансаминаз в крови. Рассчитанный нами коэффициент АСТ/АЛТ позволяет судить об отсутствии признаков повреждения печени у спортсменов. Увеличение ак-
Таблица 1. Сезонная динамика некоторых биохимических показателей юношей-спортсменов, Ме (Q1-Q3)
Показатель «Весна» (n=21) «Осень» (n=21) p
АЛТ, Ед/л 17,00 (13,60-23,20) 23,50 (16,10-26,60) 0,052
АСТ, Ед/л 31,60 (27,95-41,05) 27,90 (21,05-32,15) 0,027*
АСТ/АЛТ, ус.ед. 1,85 (1,39-2,15) 1,13 (0,93-1,72) 0,006*
Билирубин общий, ммоль/л 10,50 (7,70-15,95) 16,80 (14,10-19,70) 0,002*
Билирубин прямой, ммоль/л 0,21 (0,10-0,25) 0,29 (0,21-0,37) 0,004*
Мочевина, ммоль/л 6,04 (5,65-7,25) 6,11 (5,50-6,53) 0,322
Креатинин, мкмоль/л 80,10 (74,70-90,10) 94,90 (82,75-109,85) 0,007*
КФК, ммоль/л 152,00 (79,70-246,90) 180,50 (118,90-258,10) 0,274
КФК/АСТ, ус.ед. 5,33 (2,88-7,04) 7,28 (6,01-10,00) 0,092
СКМВ, ммоль/л 13,60 (9,65-22,15) 13,60 (10,70-16,30) 0,614
Общий белок, г/л 72,00 (69,50-74,50) 70,00 (67,50-72,50) 0,056
Кортизол, нг/мл 307,80 (257,42-366,55) 363,90 (339,20-385,80) 0,002*
Тестостерон общий, нг/мл 8,24 (6,47-10,74) 8,26 (5,64-10,92) 0,985
Индекс анаболизма, % 2,46 (2,20-3,38) 1,99 (1,54-2,70) 0,079
Витамин D, нг/мл 14,05 (12,20-24,45) 26,21 (19,76-28,84) 0,0001*
Примечание: сравнение связанных выборок осуществлялось непараметрическим критерием Вилкоксона; различия значимы при р<0,05*. Таблица 2. Сезонная динамика показателей кислородтранспортной системы крови и эритроцитарных индексов юношей-спортсменов, Ме
Р-я^
Показатель «Весна» (n=21) «Осень» (n=21) p
Эритроциты, 1012/л 5,38 (5,22-5,71) 5,24 (5,16-5,45) 0,003*
Гемоглобин, г/л 157,00 (148,00-165,00) 157,00 (151,50-160,50) 0,304
Гематокрит, % 48,14 (45,70-51,06) 46,61 (45,11-47,81) 0,001*
Средний объем эритроцита, фл 89,00 (85,50-91,00) 88,00 (85,50-91,50) 0,211
Среднее содержание гемоглобина в эритроците, пг 28,70 (27,80-29,45) 29,80 (28,50-30,70) 0,002*
Уровень насыщения эритроцитов гемоглобином, г/л 324,00 (318,50-329,00) 336,00 (330,00-338,50) 0,0001*
Примечание: сравнение связанных выборок осуществлялось непараметрическим критерием Вилкоксона; различия значимы при р<0,05*.
Таблица 3. Сезонная динамика показателей физической работоспособности, максимального потребления кислорода, жизненной емкости легких юношей-спортсменов, Ме (Qt-QJ
Показатель «Весна» (n=21) «Осень» (n=21) p
Максимальное потребление кислорода, мл/мин/кг 56,00(53,80-60,30) 60,00(56,95-61,45) 0,019*
Максимальное потребление кислорода, мл/мин 4026,00 (3639,50-4267,00) 4085,00 (3766,50-4332,00) 0,140
Максимальная нагрузка, метаболический эквивалент (METS) 17,20(16,6-20,0) 17,30(17,1-19,3) 0,468
Кислородный пульс, мл (абсолютное МПК/ЧСС) 20,50(18,20-22,10) 20,40(18,35-21,85) 0,154
Аэробный порог, достигнутый при ЧСС, уд. в мин 141,00(129,00-150,00) 139,00(114,50-149,50) 0,984
ЖЕЛ, л 5,67(5,38-6,23) 5,78(5,31-6,04) 0,092
Примечание: сравнение связанных выборок осуществлялось непараметрическим критерием Вилкоксона; различия значимы при р<0,05*
№9 • 2023 Сентябрь | September
http://www.teoriya.ru
41
Таблица 4. Сезонная динамика показателей основного обмена и компонентного состава тела юношей-спортсменов, Ме (Qt-Q3)
Показатель «Весна» (n=21) «Осень» (n=21) p
Уровень базального метаболизма, ккал 1784,00 (1656,00-1844,00) 1774,00 (1670,50-1861,00) 0,940
Масса скелетной мускулатуры, кг 37,40(34,10-39,00) 37,20(34,15-39,40) 0,444
Содержание жирового компонента, кг 6,40(4,75-8,40) 5,20(3,05-7,10) 0,001*
Тощая масса, кг 61,70(56,70-64,65) 61,40(56,75-65,10) 0,232
ИМТ, кг/м2 22,20(20,85-23,25) 21,60(20,65-22,60) 0,009*
Примечание: сравнение связанных выборок осуществлялось непараметрическим критерием Вилкоксона; различия значимы при р<0,05*
□ и
£ г. CL
ч—
О 0J и
CL ' -о с
га
^
О (U .с Н
тивности АСТ в крови является отражением повышения функции сердца при физической активности в период «Весна».
Увеличение содержание билирубина за счет неконъюги-рованной фракции с незначительным повышением уровня связанного пигмента в период «Осень» обусловлено повышенным разрушением эритроцитов вследствие интенсивных тренировок на предсоревновательном этапе подготовки.
Полученные данные позволяют судить о преобладании процессов катаболизма в период «Осень», о чем свидетельствуют значимое повышение уровня кортизола (р=0,002), более низкие значения индекса анаболизма.
Проведенный анализ показателей кислородтранспортной системы крови выявил их значительные сезонные изменения в исследуемой группе. Установлено статистически значимое снижение количества эритроцитов (р=0,003), гематокрита (р=0,001) в период «Осень». В то же время среднее содержание гемоглобина в эритроците (р=0,002) и уровень насыщения эритроцитов гемоглобином (р=0,0001) в весенний период оказались ниже, чем в осенний. Статистически значимых сезонных изменений уровня гемоглобина не было выявлено (табл. 2).
Сезонная перестройка активности эритропоэза является отсроченным во времени процессом, с постепенным изменением показателей красной крови в зависимости от интенсивности и длительности воздействия факторов среды [3]. Учитывая продолжительность жизни эритроцитов 90-120 дней, снижение показателей кислородтранспортной системы крови к периоду «Осень», по нашему мнению, связано со снижением активности эритропоэза, наблюдавшимся в период с апреля по сентябрь, в котором интенсивность действия низкой температуры воздуха на обменные процессы была минимальной.
В исследуемой группе выявлено статистически значимое (p=0,019) повышение относительных значений МПК в период «Осень» (табл. 3). Рост относительного потребления кислорода у спортсменов-лыжников к периоду «Осень» во многом отражает реакцию на действие тренирующих нагрузок, однако, вероятным является и вклад в повышение этого показателя сезонного состояния физиологических систем.
При исследовании сезонных изменений уровня базаль-ного метаболизма и компонентного состава тела у юношей-спортсменов выявлены статистически значимые различия содержания жирового компонента (р=0,001) и ИМТ (р=0,009), отмечен рост данных показателей в период «Весна».
Вывод. Специфические природно-климатические условия вызывают сезонную перестройку работы физиологических и ферментных систем и оказывают влияние на течение обменных процессов.
Для спортсменов, подготовка которых проходит в условиях северного региона, характерны сезонные изменения показателей кислородтранспортной системы крови. Гипоксия, как следствие использования определенных естественных условий, в нашем случае - характерных для г. Ханты-Мансийска в осенне-зимний период, вызывает сдвиги в важных физиологических системах (кислородтранспортной, эндокринной, ферментной) близкие к горной подготовке, что, несомненно,
важно при организации тренировочного процесса лыжников и биатлонистов.
При планировании коррекции метаболического профиля спортсменов, тренирующихся в условиях г. Ханты-Мансийска, целесообразно намечать ее на сентябрь и октябрь (базовый период подготовки), тем самым обеспечивая высокую продолжительность сохранения адаптации к тенденции преобладания процессов катаболизма в период «Осень».
Для планирования наибольшего объема тренировочных нагрузок предпочтение следует отдавать периоду конца лета и начала осени.
Использование эффекта естественных условий (климатических) и их влияния на физиологические системы и процессы метаболизма может помочь обеспечить сохранение повышенных функциональных возможностей спортсменов в течение длительного времени.
Литература
1. Койносов А.П. Физическое развитие детей ХМАО-Югры с различным уровнем выполняемой двигательной активности / А.П. Койносов, А.Е. Блинникова // Научный медицинский вестник Югры. - 2013. - № 1 (3). - С. 14-18.
2. Койносов А.П. Сезонные трансформации показателей эндокринной регуляции обмена веществ, кислородтранспортной системы крови и физической работоспособности спортсменов-лыжников г. Ханты-Мансийска / А.П. Койносов, А.В. Рутковский, А.Е. Губина,
A.Т. Пачаева, Н.В. Толстикова // Научный медицинский вестник Югры. - 2022. - Т. 34. - № 4. - С. 24-32.
3. Рутковский А.В. Сезонная динамика эндокринной регуляции скорости обмена веществ, показателей кислородтранспортной системы крови и физической работоспособности у спортсменов Среднего Приобья, специализирующихся в циклических зимних видах спорта / А.В. Рутковский, А.П. Койносов, А.Е. Губина // Человек. Спорт. Медицина. - 2020. - Т. 20. - № 3. - С. 41-50.
4. Шаламова Е.Ю. Биоритмологические особенности и элементы десинхроноза параметров центральной гемодинамики у студентов северного медицинского вуза / Е.Ю. Шаламова, О.Н. Рагозин,
B.Р. Сафонова // Экология человека. - 2016. - № 6. - С. 26-32.
References
1. Koinosov A.P., Blinnikova A.E. Fizicheskoye razvitiye detey KHMAO-Yugry s razlichnym urovnem vypolnyayemoy dvigatelnoy aktivnosti [Physical development of children of Khanty-Mansi Autonomous Ok-rug-Yugra with different levels of motor activity performed]. Nauchnyy meditsinskiy vestnik Yugry. 2013. No. 1 (3). pp. 14-18.
2. Koinosov A.P., Rutkovsky A.V., Gubina A.E., Pachaeva A.T., Tolstiko-va N.V. Sezonnyye transformatsii pokazateley endokrinnoy regulyatsii obmena veshchestv, kislorodtransportnoy sistemy krovi i fizicheskoy rabotosposobnosti sportsmenov-lyzhnikov g. Khanty-Mansiyska [Seasonal transformations of indicators of endocrine regulation of metabolism, oxygen transport system of blood and physical performance of skiers in Khanty-Mansiysk]. Nauchnyy meditsinskiy vestnik Yugry. 2022. Vol. 34. No. 4. pp. 24-32.
3. Rutkovsky A.V., Koinosov A.P., Gubina A.E. Sezonnaya dinamika en-dokrinnoy regulyatsii skorosti obmena veshchestv, pokazateley kislorod-transportnoy sistemy krovi i fizicheskoy rabotosposobnosti u sportsmenov Srednego Priobya, spetsializiruyushchikhsya v tsiklicheskikh zimnikh vida-kh sporta [Seasonal dynamics of endocrine regulation of metabolic rate, indicators of the oxygen transport system of blood and physical performance in athletes of the Middle Ob region, specializing in cyclic winter sports]. Che-lovek. Sport. Meditsina. 2020. Vol. 20. No. 3. pp. 41-50.
4. Shalamova E.Yu., Ragozin O.N., Safonova V.R. Bioritmologicheskiye osobennosti i elementy desinkhronoza parametrov tsentralnoy gemo-dinamiki u studentov severnogo meditsinskogo VUZa [Biorhythmo-logical features and elements of desynchronosis of the parameters of central hemodynamics in students of the northern medical university]. Ekologiya cheloveka. 2016. No. 6. pp. 26-32.
