CC BY
12
О В. В. НАСОЛОДИН, И. П. ГЛАДКИХ УДК 613.96:612.017.1.08
В. В. Насолодин, И. П. Гладких
СОСТОЯНИЕ ИММУННОЙ РЕАКТИВНОСТИ У ТРЕНИРОВАННЫХ И НЕТРЕНИРОВАННЫХ ШКОЛЬНИКОВ И СТУДЕНТОВ В ТЕЧЕНИЕ УЧЕБНОГО ГОДА
Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова
На основании многочисленных исследований с большой степенью достоверности установлено, что физические нагрузки могут оказывать как положительное, так и отрицательное действие на состояние иммунной системы в зависимости от объема и интенсивности выполняемой мышечной работы. Известно (и данные литературы подтверждают это), что занятия физкультурой и спортом стимулируют иммунную реактивность, обусловливают снижение общей и инфекционной заболеваемости, повышение продолжительности жизни, устойчивости к действию неблагоприятных факторов внешней среды (1, 3, 12, 19, 20, 22]. Однако применяемые в современном спорте максимальные физические и психоэмоциональные нагрузки, особенно во время соревнований, могут привести к изменению неспецифических факторов защиты организма и нарушениям функционирования Т- и В-систем иммунитета [10, 11, 15, 16, 21]. Эти изменения наряду с санитарно-гигиеническими факторами играют ведущую роль в повышении заболеваемости с присущим ей разнообразием этиологии, локализации патологического процесса и клинической картины.
Целью настоящей работы явилось изучение состояния иммунной системы у различных групп учащейся молодежи в зависимости от их физической активности в разное время года.
В исследовании в течение года приняли участие около 300 практически здоровых молодых людей. В 1-ю и 2-ю группы вошли соответственно юные лыжники (43 человека) и нетренированные школьники (31 человек) в возрасте 15—17 лет; в 3-ю и 4-ю группы — соответственно студентки-лыжницы младших разрядов (110 девушек) и нетренированные студентки основной медицинской группы (17 человек) в возрасте 19—22 лет; в 5-ю и 6-ю группы — соответственно студенты-лыжники высокой квалификации (39 человек) и студенты, не занимающиеся спортом (60 человек), в возрасте 19-25 лет.
Кровь для анализа по 15—20 мл брали из локтевой вены утром натощак 2 раза в год — осенью и весной. Относительное и абсолютное число Т- и В-популяций лимфоцитов в периферической крови определяли методом спонтанного разеткообразова-ния [14], содержание иммуноглобулинов (Ig) классов G, М и А — методом радиальной иммунодиф-фузии по G. Mancini и соавт. [18], размеры и концентрацию циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) — методом преципитации полиэтиленг-ликолем (ПЭГ-6000), фагоцитарную активность лейкоцитов оценивали на основании определения процента фагоцитирующих нейтрофилов и фагоцитарного числа. Цифровой материал изучаемых показателей обработан статистически с использованием пакета прикладных статистических программ для Windows. Достоверность сдвигов оценивали с помощью критерия t Стьюдента—Фишера.
В результате исследования иммунной реактивности у различных групп учащейся молодежи установлено, что большинство изучаемых показателей клеточного иммунитета подвергались заметным сезонным изменениям (см. таблицу). В частности, если количество лимфоцитов (как абсолютное, так и относительное) у школьников обеих групп в начале и конце учебного года оставалось практически на одном уровне, то совсем иная картина прослеживалась в системах Т- и В-иммунитета. У тренированных юношей весной по сравнению с осенью показатели Т- и В-лимфоцитов существенно увеличились: для Т-клеток соответственно на 67 и 80%, а для В-клеток - на 68 и 58% (р < 0,001). У нетренированных юношей аналогичные сезонные изменения показателей Т-лимфоцитов оказались менее выраженными (прирост их составил соответственно 32 и 33%), а возрастание В-лимфоцитов практически не отличалось от динамики их у юных спортсменов (относительное количество В-клеток увеличилось на 72%, а абсолютное — на 50%; р < 0,001).
Значительные сезонные колебания зафиксированы в содержании всех 3 классов, причем направленность этих сдвигов была диаметрально противоположной динамике показателей клеточного иммунитета. Особенно ярко выраженными указанные колебания проявились у юных лыжников, у которых концентрации ^М, 1§А сократились к концу учебного года (весной) по сравнению с осенним их уровнем соответственно на 37, 39 и 55% (р < 0,001). У нетренированных школьников за период наблюдения снижение количества 1§М (на 15%) и 1§А (на 19%) оказалось в 2 раза меньше, чем у юных лыжников, а сокращение содержания 1§А (на 41%) было примерно одинаковым.
Динамика показателей фагоцитарной активности и ЦИК у школьников обеих групп в течение учебного года тоже носила сезонный характер. Однако эти изменения не всегда были однонаправленными и существенно различались по величине сдвигов. В частности, если у юных лыжников фагоцитарная активность в конце основного периода тренировки (весной) резко упала относительно осени (на 25%; р < 0,001), то у нетренированных школьников она имела тенденцию к увеличению (на 7%). За тот же период наблюдения концентрация ЦИК у юношей 1-й и 2-й групп сократилась соответственно на 31 и 40% (р < 0,001).
При сопоставлении отдельных показателей иммунной реактивности у тренированных и нетренированных школьников оказалось, что с началом активной мышечной тренировки (осенью) у юных лыжников относительное и абсолютное количество В-лимфоцитов было выше, чем у их нетренированных одноклассников, — соответственно на 27 и 34%, 1§А на 39%, фагоцитарная активность и фагоцитарное число на 13 и 25% соответственно
(р < 0,05). В то же время содержание 1§М и концентрация ЦИК, напротив, были выше во 2-й группе школьников (см. таблицу).
При оценке динамики состояния иммунной системы у тренированных и нетренированных студенток в разное время года установлено, что большинство изучаемых показателей иммунной реактивности в обеих фуппах зависели больше от сезона, чем от двигательного режима. В частности, у студенток-лыжниц (3-я группа) к концу учебного года достоверно сократилось относительное количество Т-лимфоцитов на 14% (в контроле не изменилось), на 36% (в контроле на 33%), 1{>А на 37% (в контроле на 29%) и ЦИК на 15% (в контроле на 27%). Одновременно с этими сдвигами у тренированных студенток достоверно возросли оба показателя В-системы иммунитета соответственно на 43 и 33% (в контроле только абсолютное содержание В-клеток увеличились на 50%). Другие изучаемые показатели клеточного звена иммунитета и фагоцитоза оставались практически без изменений в течение года. Характерно, что в конце учебного года у тренированных студенток относительное количество Т-лимфоцитов оказалось на 14% меньше, чем в контрольной, 4-й группе, а относительные и абсолютные показатели В-системы иммунитета, напротив, были выше у лыжниц, чем у нетренированных их однокурсниц (соответственно на 20 и 25%; р < 0,001). Заметных различий при сравнении других показателей иммунитета у тренированных и нетренированных студенток не выявлено.
При изучении динамики иммунной реактивности у спортсменов высших разрядов и нетренированных студентов установлено,что в обеих группах изменения показателей иммунной зашиты зависели как от времени года, так и от физической активности молодых людей. У всех обследованных студентов к концу учебного года по сравнению с осенним периодом при общей направленности к снижению обоих показателей лимфоцитов и Т-клеток иммунной защиты достоверно возрастала относительная и абсолютная концентрация В-лим-фоцитов: в 5-й группе соответственно на 40 и 45%, а в 6-й — на 13 и 50% (р < 0,001). Одновременно с этими сдвигами за период наблюдения резко сократились показатели ^М, 1§А: у спортсменов соответственно на 40, 43 и 46%, а у нетренированных их сверстников — на 44, 56 и 33% (р < 0,001). Весьма существенным оказалось падение фагоцитарной активности и количества ЦИК весной относительно осени в обеих группах студентов: в 5-й соответственно на 16 и 32% и в 6-й — на 14 и 18% {р < 0,001).
При сопоставлении сезонных изменений изучаемых показателей иммунитета в процентном отношении в разных группах тренированных и нетренированных молодых людей существенной разницы обнаружить не удалось. Вместе с тем следует отметить, что у спортсменов высокой квалификации с началом активной мышечной тренировки осенью большинство (9 из 12) изучаемых показателей иммунной зашиты были достоверно выше по сравнению с нетренированными студентами. Весной, в
Изменение показателей иммунитета у тренированных и нетренированных школьников и студентов в разное время года (М ± т)
Показатель Группа исследуемых
1-я 2-я 3-я 4-я 5-я 6-я
Лимфоциты, % 28± 1,3 27±1,8 2711,5 2511,5 2811,4 2711,9 2711,8 2511,5 2911,2 2711,4 2711,3 2411,0
Лимфоциты, ■ Ю'/я 1,4±0,20 1,3±0,20 1,510,16 1,210,18 1,710,14 1,610,16 1,810,15 1,510,13 1,810,10 1,310,07* 1,710,11 1,210,08*
Т-лимфоциты, % 33 ±2,4 55±1,4* 3711,8 4911,9* 4411,6 3811,4* 4411,9 4411,5 5211,8 4911,8* 4511,4 3911,9*
Т-лимфоциты, • Ю'/л 0,5±0,08 0,910,12* 0,610,07 0810,10 0,710,08 0,610,07 0,710,05 0,710,09 1,210,06 0,910,07* 0,810,06 0,710,05
В-лимфоциты. % 7,5±0,19 12,610,30* 5,510,16 9,510,31* 7,110,36 10,210,35* 7,010.47 8,310,57 10,210,32 14,310,35* 8,310,24 9,410,31*
В-лимфоциты, • Ю'/л 0,1210,01 0,19±0,02* 0,0810,01 0,1610,02* 0,1210,01 0,1610,01* 0,0810,01 0,1210,01* 0,2210,01 0,3210,01* 0,1010,01 0,1510,01*
ДО, г/л 13,410,22 8,510,15* 17,110,80 10,110,46* 14,510,55 9,310,20* 13,610,76 9,110,30* 17,310,55 10,510,43* 14,510,47 8,210,44*
1вМ, г/л 1,1210,04 0,6810,03* 1,2810,04 1,09 10,04* 1,2110,09 1,0010,07 1.4210.07 1.2110.08 1,4310,08 0,8010,07* 1,1110,08 0,7010,08*
1йА, г/л 2,310,11 1,510,13* 1,410,16 1,110,13 1,910,12 1,210,12* 2,110,12 1,510,12* 2,610,11 1,410,09* 2,110,12 1,410,11*
Фагоцитарная активность, % 6111.6 4611,5* 5311,1 5711,5 5211,4 5311,1 5211,4 5311,3 6811,4 5711,8* 6611,8 5711,3*
Фагоцитарноечисло, цел. ед. 810,40 710,52 610,36 610,60 710,61 610,42 510,52 610,55 810,54 710,49 610,55 610,36
ЦИК, ед. опт. пл. 4511,10 3111,80* 5311,70 3211,90* 5212,91 4412,92* 5312,63 3912,54* 5412,45 3711,63* 3311,35 2711,24*
Примечание. 1-я группа — юные лыжники; 2-я — нетренированные школьники; 3-я и 4-я — тренированные и нетренированные студентки; 5-я и 6-я — лыжники высокой квалификации и нетренированные студенты. В числителе — показатели осенью; в знаменателе — показатели весной. Звездочка — различия по сравнению с показателями, полученными осенью, достоверны
конце учебного года в период снижения тренировочных и соревновательных нагрузок, у лыжников высокой квалификации по-прежнему сохранялся более высокий уровень иммунной реактивности, чем в контрольной группе студентов (6 из 12 показателей были достоверно выше).
Оценивая состояние иммунитета в разных группах учащейся молодежи в разное время года, можно констатировать, что у всех обследованных школьников и студентов независимо от режима физической активности весной отмечалось достоверное снижение количества ^М, 1£>А, концентрации ЦИК, фагоцитарной активности (в 1, 5 и 6-й группах) на фоне ярко выраженного и достоверного возрастания показателей В-системы иммунитета по сравнению с осенью.
Нельзя не отметить и того факта, что у лыжников высокой квалификации относительное и абсолютное количество Т-лимфоцитов и фагоцитарная активность осенью, а показатели В-системы иммунитета — осенью и весной были достоверно выше по сравнению с другими группами школьников и студентов, участвующих в исследовании.
Можно предположить, что снижение некоторых показателей клеточного и особенно гуморального звена иммунитета весной обусловлено не только нарастающим утомлением к концу учебного года, но и недостаточным поступлением в организм в это время микронутриентов (витаминов, макро- и микроэлементов) и белков животного происхождения. Известно, например, что в сложном механизме реализации эффекторных иммунных реакций важную роль играет белок [13, 17]. Доказано, что дефицит железа тоже может служить причиной многообразных нарушений специфических и неспецифических механизмов защиты. При железо-дефицитных состояниях отмечалось снижение фагоцитоза и бактерицидной способности нейтрофи-лов за счет разнообразных метаболических нарушений в них [2, 4].
Результаты многочисленных исследований свидетельствуют, что дефицит витаминов С, В,, В2, В6 и др. вызывает резкое снижение резистентности к бактериям, вирусам, возбудителям паразитических болезней [5, 7—9].
В предыдущих исследованиях нами установлено, что весной и ранним летом обеспеченность организма железом и аскорбиновой кислотой учащейся молодежи оказалась значительно ниже физиологической потребности, что в значительной степени способствовало проявлению латентного дефицита железа, снижению некоторых показателей иммунной защиты и физической работоспособности [6].
Выводы. 1. У юных лыжников и нетренированных школьников изменения показателей клеточного и гуморального иммунитета носили в основном сезонный характер: значительное снижение концентрации ^СЗ, ^М, и ЦИК весной по сравнению с осенним периодом сочеталось с достоверным ростом показателей Т- и В-системы иммунитета.
2. У студенток-лыжниц младших разрядов и их нетренированных сверстниц, так же как и у школьников, на фоне заметного падения уровня ^ всех 3 классов и ЦИК весной достоверно возрастали показатели В-системы иммунитета.
3. У лыжников высокой квалификации изменения показателей иммунитета зависели как от времени года, так и от периодизации спортивной тренировки. Осенью с началом тренировочных занятий большинство показателей иммунной защиты (9 из 12) были достоверно выше, чем у нетренированных студентов. Весной, несмотря на достоверное сокращение многих показателей клеточного и гуморального иммунитета в обеих группах студентов, на фоне достоверного прироста количества В-лимфоцитов 6 из 12 показателей иммунной реактивности продолжати оставаться выше, чем у нетренированных студентов 6-й группы.
4. Зафиксировано достоверное сокращение концентрации ^М, 1§А и ЦИК весной по сравнению с осенью во всех исследуемых группах учащейся молодежи при одновременном четко выраженном увеличении показателей В-системы иммунитета.
J1 итература
1. Аронов Г. Е., Иванов Н. И. Иммунологическая реактивность при различных режимах физических нагрузок. - Киев, 1987. - С. 86.
2. Булгаков А. А., Садикова С. С., Тураев А. Т., Гафуров Ф. С. // Педиатрия. 1989. - № 9. - С. 39-43.
3. Изотов А. С. Факторы естественного иммунитета при различных физиологических и патологических состояниях. — Челябинск, 1972. — С. 37—38.
4. Казакова Л. М., Гараничев В. // Педиатрия. — 1984.
- № 11. - С. 50-53.
5. Михалюк Н. С. // Вопр. питания. — 2004. — № 4. — С. 28-31.
6. Насолодин В. В., Гладких И. П., Зайцев О. Н. и др. / / Дети Севера: здоровье, рост и развитие: Материалы II науч.-практ. конференции. — Архангельск, 1997. - С. 78-81.
7. Плецитый К. Д. // Вопр. питания. — 1988. — № 1.
- С. 4-9.
8. Плецитый К. Д. Ц Вопр. питания. — 1990. — № 4.
- С. 18-23.
9. Спиричев В. Б., Якунина Л. М., Архапчев Ю. Г. и др. // Вопр. питания. — 1991. — № 4. - С. 13-16.
10. Суркина И. Д., Орлова Г. С., Овчаренко Л. Н. и др. / / Проблемы спортивной медицины: Сборник научных трудов ВНИИФКа. - М„ 1979. - С. 89-101.
11. Суркина И. Д., Матеев Г. // Теор. и практ. физ. культуры. - 1982. - № 9. - С. 15-17.
12. Шубик В. М., Левин М. Я. Иммунологическая реактивность юных спортсменов. — М., 1982.
13. Beisel W. R. // Pediatr. Pulmonol. - 1996. - Suppl. 13.
- P. 156-157.
14. Froland S. S. // Scand. J. Immunol. - 1972. - Vol. 1.
- P. 269-281.
15. Garagiola U., Bozzet M., Cardella E. et al. // J. Int. Med. Res. - 1995. - Vol. 23, N 2. - P. 85-95.
16. Gleeson M., VcDonald W. A., Gripps A. W. et al. // Clin. Exp. Immunol. - 1995. - Vol. 102, N 1. - P. 210-216.
17. Hook R. R., Hutcheson D. P. // Nutr. Rept. Int. - 1976. -Vol. 13, N 6. - P. 541-547.
18. Mancini G., Carbonaia A. J., Heremants J. F. // Immu-nochemistry. - 1965. - Vol. 2. - P. 235-254.
19. Mayer О. // Rhumatologie. — 1995. - Vol. 47, N 5. -P. 153-158.
20. Pedersen В. K., Rohde Г., Zocho M. // J. Sports Med. -1996. - Vol. 36, N 4. - P. 236-245.
21. Stone M. N.. Nieman D. S., Sampson С. S. et al. // Clin. Sei. - 1994. - Vol. 87. - Suppl. - P. 132-133.
22. Unlendruck G. // Dtsch. Z. Onkol. - 1992. - Bd 24, N 5. - S. 127-130.
Поступила 18.07.05
Summary. Examination of trained (43 skiers) and untrained senior schoolchildren (31 young males); low-order students-skiers (110 girls) and untrained students (17 girls); high-order students-skiers (n = 39) and students not going in for sports (n = 60) established that in school children and female students of both groups, the cellular and humoral immunogical changes were mainly seasonal: in spring versus autumn, a considerable reduction in the concentration of immunoglobulins (Ig) G, M, and A and circulating immune complexes (CIC) was attended by a significant B-immunity system increase. In the high-order skiers, the time course of changes in immuno-
logical responsiveness depended on both a season and a muscle activity regime. In autumn with the start of intensive training loads, the vast majority of immune defense parameters (9/12) were significantly higher in the trained skiers than in the untrained. In spring versus autumn, despite a significant reduction in many cellular and humoral immunological parameters with a considerable increase in the count of T and B lymphocytes in both groups of students, many parameters, in particular the levels of T and B lymphocytes, IgG, and CIC usually remained higher in the sporting students than those in the untrained students of the same age.
® О. П. БАРТОШ, А. Я. СОКОЛОВ. 2006 УДК 613.955:612.215.014.49.08
О. П. Бартош, А. Я. Соколов
АДАПТАЦИЯ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ У ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ СЕВЕРО-ВОСТОКА РОССИИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОМАТОТИПА
Международный научно-исследовательский центр "Арктика" Дальневосточного отделения РАН, Магадан
Изменения физиологических параметров развиваются в зависимости от индивидуальных и попу-ляционных механизмов адаптации. Выделены типологические особенности в функционировании гомеостатических систем, отражающие конституциональные типы физиологических реакций в генетически неоднородных популяциях человека [6, 12]. При адаптации к экстремальным условиям окружающей среды у жителей Севера наблюдаются экологически обусловленные морфофункциональ-ные изменения органов дыхания, направленные на повышение эффективности газообмена [1, 7, 11]. Нестабильные социальные условия усугубляют действие естественно-природных экстремальных факторов среды обитания. В связи с этим важно учитывать типологические особенности физического развития организма и связанного с этим индивидуального функционирования физиологических систем. Особенно актуально это для молодого организма, который наиболее подвержен внешним воздействиям. Исследования в этой области [2, 10] указывают на необходимость индивидуального подхода в процессе физического воспитания школьников.
Цель наших исследований — изучение индивидуальных особенностей физиологического статуса аппарата внешнего дыхания у детей и подростков мужского пола с макро-, мезо- и микросоматоти-пом.
Всего обследовано 386 мальчиков 11 — 14 лет (возрастные группы 11 — 12 и 13—14 лет), у которых производили измерение длины и массы тела, окружности грудной клетки (ОГК). В зависимости от размеров тела дети каждой возрастной группы были разделены на подгруппы с макро-, мезо- и мек-росоматотипом (МаС, МеС и МиС) с помощью центильного метода. Соматичность обследуемых оценивали по сумме номеров центильных интервалов, полученных для массы тела, длины тела и ОКГ. При сумме коридоров до 10 определяли мик-росоматотип; от 11 до 15 — мезосоматотип; более 16 — макросоматотип.
В каждой группе у детей определяли параметры внешнего дыхания на компьютерном спирографе в открытой системе по принципу объем—поток (спирограф КСП-1). Показатели регистрировали в помещении при температуре воздуха 20 ± ГС в по-
ложении сидя при максимальном вдохе и спокойном выдохе; максимальном вдохе и форсированном выдохе, зажимая нос. Физиологическую оценку функционального состояния дыхательной системы обследуемых проводили на основании анализа следующих объемно-временных показателей (в расчет брали максимальный результата теста из трех проведенных): жизненная емкость легких (ЖЕЛ); объем форсированного выдоха за 1 с (ОФВ,); пик объемной скорости выдоха (ПОС); мгновенные объемные скорости выдоха на уровне 25, 50 и 75% от форсированной жизненной емкости легких (МОС25, МОСзд, МОС75 соответственно); средняя объемная скорость в диапазоне 25—75% (СОС25_75); индекс Тиффно (ОФВ,/ЖЕЛ%).
В программном обеспечении компьютера заложены значения должных величин, зависящие от пола, возраста, длины и массы тела испытуемого, по отношению к которым автоматически рассчитывался процент отклонения от должного показателя, условно принятого за 100%. Необходимо подчеркнуть, что должная величина параметра является среднестатистической нормой (4].
Частоту сердечных сокращений (ЧСС) фиксировали пальпаторно, артериальное давление (АД) по Короткову (систолическое — САД, диастоличе-ское — ДАД, пульсовое — ПАД). Достоверность различий оценивали по /-критерию Стьюдента [5].
Исследование показало, что в возрастной группе 11—12 лет в осенне-зимний период у мальчиков с МаС наблюдаются более высокие, чем у сверстников, АД и ЧСС (табл. 1). Отмечено, что уровень ЧСС в группе мальчиков с МаС достоверно выше (85,3 ±3,3 в 1 мин), чем у мальчиков с МеС (82,0 ± 1,5 в 1 мин) и МиС (75,0 ± 1,8 в 1 мин). Показатели САД, ДАД и ПАД имеют аналогичную тенденцию. Оптимальное АД для данной возрастной группы обнаружено у мальчиков с МеС и МиС. В группе с МаС САД и ПАД достоверно выше по сравнению с группами с МеС и МиС. Это указывает на то, что уже в возрасте 11 — 12 лет появляется напряжение в функционировании сердечно-сосудистой системы в состоянии покоя у мальчиков с МаС.
Поданным Р. И. Айзмана и соавт. [2], более высокие адаптивные возможности сердечно-сосудистой системы и внешнего дыхания характерны для
