CC BY
22СРОЧНЫЕ АДАПТАЦИОННЫЕ ЭФФЕКТЫ ОДНОКРАТНОГО ПРИЕМА УГЛЕВОДНО-ЭЛЕКТРОЛИТНОЙ СМЕСИ С РАСТИТЕЛЬНЫМИ ЭКСТРАКТАМИ В ПОДДЕРЖАНИИ ПАРАМЕТРОВ МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ ВЫСОКОКВАЛИФИЦИРОВАННЫХ СПОРТСМЕНОВ
УДК/UDC 57.04
Поступила в редакцию 20.01.2023 г.
Информация для связи с автором: sveta_pogodina@mail.ru
Кандидат биологических наук, доцент Н.С. Трибрат1 Доктор биологических наук, профессор С.В. Погодина1 Кандидат биологических наук, доцент Е.А. Бирюкова1 Доктор биологических наук, профессор Е.Н. Чуян1 1Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского, Симферополь
URGENT ADAPTIVE EFFECTS OF A SINGLE INTAKE OF CARBOHYDRATE-ELECTROLYTE MIXTURE WITH PLANT EXTRACTS IN MAINTAINING MICROCIRCULATION PARAMETERS OF HIGHLY QUALIFIED ATHLETES
PhD, Associate Professor N.S. Tribrat1 Dr. Biol., Professor S.V. Pogodina1 PhD, Associate Professor E.A. Biryukova1 Dr. Biol., Professor E.N. Chuyan1 1V.I. Vernadsky Crimean Federal University, Simferopol
□ и
Аннотация
Цель исследования - оценка срочных адаптационных эффектов однократного приема углеводно-электролитной смеси с растительными анти-оксидантами (УЭСА) в поддержании системы микроциркуляции на примере высококвалифицированных ориентировщиков в условиях двухступенчатого велоэргометрического теста PWC170.
Методика и организация исследования. Обследованы высококвалифицированные спортсмены ориентировщики 17-22 лет. Проведены два цикла исследования: плацебо-цикл, в котором спортсмены употребляли 250 мл бутиллированной воды; цикл приема 250 мл УЭСА. В качестве метода исследования микроциркуляции использовали лазерную допплеровскую флоуметрию.
Результаты исследования и их обсуждение. В результате проведенных изысканий однократного приема УЭСА установлен вазопротекторный эффект. Данный эффект обусловлен восстановлением функциональной активности микрососудистого эндотелия и выражается в возрастании амплитудных значений эндотелиальных ритмов в цикле приема УЭСА в сравнении с плацебо-циклом. Также однократный прием УЭСА способствовал снижению влияний симпатических адренергических вазомоторов на сосудистую стенку, что может рассматриваться как сопутствующий антигипоксический эффект и выражается в снижении показателей лактата.
Ключевые слова: углеводно-электролитная смесь с растительными антиок-сидантами, однократный прием, микроциркуляция; вазопротекторный и ан-тигипоксический эффекты; высококвалифицированные ориентировщики.
Abstract
Objective of the study was to evaluate the short-term adaptive effects of a single dose of a carbohydrate-electrolyte mixture with plant antioxidants (CEMA) in maintaining the microcirculation system using the example of highly qualified orienteers under the conditions of a two-stage bicycle ergometric test PWC170. Methods and structure of the study. Highly skilled orienteers aged 17-22 years old were examined. Two cycles of the study were conducted: a placebo cycle in which athletes consumed 250 ml of bottled water; a cycle of taking 250 ml of CEMA. Laser Doppler flowmetry was used as a method for studying microcirculation.
Results of the study and their discussion. As a result of the conducted studies of a single dose of CEMA, a vasoprotective effect was established. This effect is due to the restoration of the functional activity of the microvascular endothelium and is expressed in an increase in the amplitude values of endothelial rhythms in the cycle of taking CEMA in comparison with the placebo cycle. Also, a single dose of CEMA contributed to a decrease in the effects of sympathetic adrenergic vasomotors on the vascular wall, which can be considered as a concomitant antihypoxic effect and is expressed in a decrease in lactate levels.
Keywords: carbohydrate-electrolyte mixture with plant antioxidants, single dose, microcirculation; vasoprotective and antihypoxic effects; highly qualified guides.
£ Г.
CL
4—
О OJ и
CL
' "О С
га
^
О (U .с H
Введение. Учитывая серьезность проблемы допинг-контроля спортсменов, принимающих вазопротекторы [3], высокую практическую значимость представляют исследования допустимых к приему функциональных углеводно-электролитных напитков с вазопротекторными свойствами в комбинации с ранее неиспользованными в их составе и незапрещенными антидопинговыми организациями растительными экстрактами, действующими как антиоксидан-
ты [2, 4], а именно, использование в рецептуре углеводно-электролитного состава гидролата крымского розмарина в комплексе с водными экстрактами плодов шиповника, листа крапивы и сока лимона.
Целесообразность добавления экстрактов-антиоксидантов к углеводно-электролитной смеси обоснована необходимостью коррекции повреждения сосудистого эндотелия в условиях мышечной работы 30-120 минут на уровне потребле-
ния кислорода 75-80% от МПК, так как такая работа может приводить к увеличению содержания молочной кислоты выше уровня анаэробного порога и, следовательно, к сдвигам кислотно-щелочного равновесия в кислую сторону [5, 8]. Также в данных условиях нарастание дисфункции сосудистого эндотелия может быть спровоцировано развитием состояния дегидратации - гиповолемией, активацией ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, вазоконстрикцией, повышением вязкости крови, учащением частоты сердечных сокращений. Авторами [7] убедительно показано, что антиок-сиданты при условии длительного приема стимулируют процессы эндотелий-зависимой вазодилатации, то есть вовлекают микрососудистый эндотелий в адаптационные реакции на факторы окислительного стресса, в том числе, и на продолжительные физические нагрузки, что способствует снижению выраженности повреждения эндотелия. Тем не менее, у высококвалифицированных спортсменов, выступающих в видах спорта с выраженным компонентом проявления аэробной выносливости, эффекты однократного приема углеводно-электролитных смесей с растительными антиокси-дантами (УЭСА) изучены не полностью. Тогда как во многих видах спорта однократный прием функциональных напитков практически удобен, и особенно при срочной, своевременной и разрешенной правилами соревнований, нутритивной поддержке соревновательной деятельности [4].
Цель исследования - оценка срочных адаптационных эффектов однократного приема УЭСА в поддержании системы микроциркуляции на примере высококвалифицированных ориентировщиков в условиях двухступенчатого велоэргоме-трического теста PWC170.
Методика и организация исследования. В изучении приняли участие 12 высококвалифицированных ориентиров-щиков (мастера спорта) 17-22 лет, давших добровольное информированное согласие. Исследование процессов микроциркуляции проведено на лазерном анализаторе «ЛАЗМА-МЦ» методом лазерной допплеровской флоуметрии. Регистрировали амплитудные значения эндотелиальных (Аэ, перф. ед), миогенных (Ам, перф. ед), нейрогенных (Ан, перф. ед), дыхательных (Ад, перф. ед) и пульсовых (Ап, перф. ед) ритмов. Область регистрации - вентральная поверхность указательного пальца, что позволяет оценить разные регу-ляторные факторы, контролирующие микрокровоток, за счет высокой представленности симпатических вазомоторов. Срочные адаптационные эффекты однократного приема УЭСА изучались в условиях двухступенчатого велоэргоме-трического теста PWC170 и включали два цикла исследования: 1) плацебо-цикл, при котором спортсмены употребляли 250 мл бутиллированной воды, имитирующей аромат УЭСА; 2) цикл приема 250 мл УЭСА. Прием воды и УЭСА осуществляли за 15 минут до велоэргометрического нагрузочного тестирования, в котором регистрировали частоту сердечных сокращений (ЧСС, уд/мин) и мощность работы (кг.м.мин-1) при ЧСС150 (W1) и ЧСС170 (W2). Парциальное давление кислорода в выдыхаемом воздухе (РЕО2, мм рт. ст.) определяли газометрическим методом с помощью радиоизмерительного газоанализатора ПГА-КМ, минутный объем дыхания (VE, л-мин-1) определяли спирометром (SPIROBANK G, Италия), показатели регистрировали на последней минуте W1 и W2 в тесте PWC170. Потребление кислорода (VO2, мл-мин-1) рассчитывали по формуле VO2=VE х ДРЕО2 х1000/100, где А - разница РЕО2 при W1 и W2. Максимальное потребление кислорода (VO2max, мл-мин-1) определяли косвенным методом с использованием номограмм Астранда. Содержание лактата (La, мМоль/л) в периферической крови определяли с помощью анализатора лактата, использовали анализатор лактата LACTATE PLUS, тест полоски на лактат Lactate Plus - Test Strips, за-
боры капиллярной крови (из пальца) проводили с использованием одноразовых ланцетов Safety. Цикл приема УЭСА проводили через две недели после плацебо-цикла. Состав стандартного углеводно-электролитного напитка обогащен природным минеральным комплексом (морская соль Черного моря - 0,4 г), гидролатом розмарина - 65 мл, водным экстрактом плодов шиповника (1:10) - 100 мл, водным экстрактом листьев крапивы (1:10) - 100 мл, соком лимона -
5 мл. Исследуемый напиток соответствует ТР ТС 022/2011, стандартизирован по ГОСТ Р 56543-2015.
Результаты исследования и их обсуждение. При регистрации показателей микроциркуляции у спортсменов в исходном состоянии в циклах плацебо и УЭСА в паттерне гемодинамических ритмов преобладали переходные эндоте-лиально-нейрогенные ритмы, что свидетельствовало об адекватном рилизинге оксида азота микрососудистым эндотелием, а также об отсутствии существенного прессинга со стороны симпатических адренергических вазомоторов. Определяемый нами выраженный пик в диапазоне пульсовых ритмов говорит
06 умеренном снижении тонуса артериол, а установленные низкие значения амплитуд миогенных ритмов свидетельствуют о доминировании шунтового кровотока в области регистрации, что является физиологической нормой.
В свою очередь, выполнение спортсменами физической работы на велоэргометре на второй ступени теста PWC170 сопровождалось повышением уровня потребления VO2 в среднем до 75% от VO2max, что приводило к повышению уровня La выше анаэробного порога. При таких условиях нагрузки в цикле плацебо показатель Ам возрос до 13,24±2,17, перф. ед (р<0,05), а показатель Ап - до 15,03±1,75 перф. ед (р<0,05) в сравнении с исходным состоянием, что говорит о снижении периферического сопротивления в области прекапилляров и артериол. Прирост показателей Ам и Ап стал закономерным ввиду повышения продукции La за счет вовлеченности анаэробного механизма энергообеспечения при выполнении мышечной работы на уровне 75% от VO2max, что согласуется с метаболической регуляцией тканевого кровотока, где накопление La выше значений анаэробного порога вызывает релаксацию прекапилляров, с последующей активацией капиллярного кровотока. Тогда как зарегистрированное нами повышение величины показателя Ап в условиях тестовой физической нагрузки, вероятно, отражает увеличение сердечного выброса.
Кроме того, в плацебо-цикле выполнение спортсменами физической работы в тесте PWC170 на ступени W2 сопровождалось снижением показателя Аэ до 9,87±0,88 пф. ед., относительно исходных значений, равных 14,47±1,61 (р<0,05), что свидетельствует об умеренном снижении эндотелиальной активности при данных условиях физической нагрузки. Полученные результаты подтверждают данные литературы об эн-дотелиальной дисфункции у спортсменов при физической работе на уровне 75% от VO2max. [1], что может быть обусловлено накоплением молекул липопротеинов низкой плотности с образованием окислительно-модифицированных липопро-теинов, а также ростом уровня гомоцистеина и Д-димера, как это было показано в исследовании [6]. Значения Ан, доминирующие в исходном состоянии, также снижались после выполнения тестовой нагрузки (р<0,05) до уровня 9,96 перф. ед., в сравнении с уровнем исходных значений - 14,15 перф. ед., что свидетельствует о возрастании активности симпатических адренергических вазомоторов, иннервирующих артери-олы и анастомозы и является нормальной физиологической реакцией на предлагаемую нагрузку.
Таким образом, выполнение спортсменами условий тестовой нагрузки в цикле плацебо стимулирует миогенный компонент регуляции сосудистого тонуса, способствуя
№4 • 2023 Апрель | April
http://www.teoriya.ru
релаксации миоцитов прекапилляров с последующим кровенаполнением капилляров на фоне спазма шунтов и снижает активность эндотелиального компонента регуляции.
При аналогичных условиях тестовой нагрузки в цикле приема УЭСА отмечали возрастание значений показателя Аэ до уровня 16,00 перф. ед. (р<0,05), в сравнении с исходными значениями этого показателя - 14,05 перф. ед., а также в сравнении с данными этого показателя, зарегистрированными в цикле плацебо - 9,89 перф. ед. (р<0,05), что может свидетельствовать о повышении эффективности регуля-торного звена срочной адаптации. Также однократный прием УЭСА при выполнении тестовой нагрузки способствовал увеличению значений Ан до 16,41±0,96 перф. ед. р<0,05, относительно данных этого показателя, зарегистрированных в цикле плацебо - 9,96 перф. ед., что говорит о снижении вазомоторного прессинга со стороны симпатических вазомоторов и подтверждается достоверным снижением величины лактата (р<0,01) до значений, не превышающих уровня анаэробного порога.
В то же время нами не определено достоверного изменения величин показателя Ам в цикле плацебо и в цикле приема УЭСА, поскольку физическая работа на уровне 75% от VO2max является стресс-фактором, который обуславливает выраженные метаболические сдвиги и усиливает метаболический контроль сосудистой регуляции независимо от кофакторов адаптации.
Выводы. У высококвалифицированных ориентировщиков установлен вазопротекторный эффект в результате однократного приема УЭСА при выполнении мышечной работы в условиях двухступенчатого велоэргометрического теста PWC170. Данный эффект обусловлен восстановлением функциональной активности микрососудистого эндотелия, что выражается в возрастании амплитудных значений эндотелиальных ритмов в цикле приема УЭСА в сравнении с плацебо-циклом. Также однократный прием УЭСА способствовал снижению влияний симпатических адренергических вазомоторов на сосудистую стенку, о чем свидетельствует возрастание амплитудных значений нейрогенных ритмов в сравнении с данными этого показателя, зарегистрированными в цикле плацебо. В свою очередь установленное падение адренергических вазомоторных влияний может рассматриваться как сопутствующий антигипоксический эффект однократного приема УЭСА и выражается в снижении уровня лактата.
Литература
1. Бирюкова Е. А. Физиологические особенности процессов компенсации метаболических сдвигов в организме квалифицированных
ориентировщиков при воздействии соревновательной нагруз-
ки / Е. А. Бирюкова, Д. Р. Хусаинов, Н. П. Мишин, С. В. Погодина, Е. Н. Чуян // Теория и практика физической культуры. - 2021. -№ 5. - С. 26-28.
2. Гунина Л. М. Антиоксидантное влияние растительных адаптогенов на мембраны эритроцитов тяжелоатлетов // Л. М. Гунина, С. Коню-шок / Наука в олимпийском спорте. - 2008. - № 1. - С. 111-114.
3. Гунина Л. М. Медико-биологические аспекты механизмов влияния антиоксидантов на физическую работоспособность спортсменов // Л. М. Гунина / Наука в олимпийском спорте. - 2016. - № 1. -С. 25-32.
4. Дмитриев А. В. Спортивная нутрициология // А. В. Дмитриев, Л. М. Гунина. - М.: Спорт, 2020. - 640 с.
5. Ким В. Н. Влияние обезвоживания на развитие дисфункции эндотелия у юных спортсменов: сравнительный анализ эффективности нового медового изотонического напитка и общепринятых средств восстановления водно-электролитного баланса / В. Н. Ким, Г. А. Кривулина, Г. Б. Просекин // Acta Biomedica Scientifica. 2020. Vol. 5 (5). C. 86-98.
6. Лопатина З. В. Маркеры эндотелиальной дисфункции у спортсменов при тренировочных нагрузках // З. В. Лопатина, В. С. Василенко / Современные проблемы науки и образования. - 2019. - № 1. -С. 414-416.
Referenсes
1. Biryukova E.A., Husainov D.R., Mishin N.P., Pogodina S.V., Chuyan E.N. Fiziologicheskie osobennosti processov kompensacii metaboli-cheskih sdvigov v organizme kvalificirovannyh orientirovshchikov pri vozdejstvii sorevnovatelnoy nagruzki [Physiological features of the processes of compensation of metabolic shifts in the body of qualified orienteers under the influence of a competitive load]. Teoriya i praktika fizicheskoy kultury. 2021. No. 5. рp. 26-28.
2. Gunina L., Konyushok S. Antioksidantnoe vliyanie rastitelnyh adap-togenov na membrany eritrocitov tyazheloatletov [Antioxidant effect of plant adaptogens on erythrocyte membranes in weightlifters]. Nauka v olimpiiskom sporte. 2008. No. 1. рpp. 111-114.
3. Gunina L. Mediko-biologicheskie aspekty mekhanizmov vliyaniya an-tioksidantov na fizicheskuyu rabotosposobnost sportsmenov [Medico-biological aspects of the mechanisms of the influence of antioxidants on the physical performance of athletes]. Nauka v olimpiiskom sporte. 2016. No. 1. рp. 25-32.
4. Dmitriev A.V., Gunina L.M. Sportivnaya nutriciologiya [Sports nutrition]. Moscow: Sport publ., 2020. 640 р.
5. Kim V.N., Krivulina G.A., Prosekin G.B. Vliyanie obezvozhivaniya na razvitie disfunkcii endoteliya u yunyh sportsmenov: sravnitelnyy analiz effektivnosti novogo medovogo izotonicheskogo napitka i obshcheprin-yatyh sredstv vosstanovleniya vodno-elektrolitnogo balansa [The effect of dehydration on the development of endothelial dysfunction in young athletes: a comparative analysis of the effectiveness of a new honey isotonic drink and conventional means of restoring water and electrolyte balance]. Acta Biomedica Scientifica. 2020. Vol. 5 (5). pp. 86-98.
6. Lopatina Z.V., Vasilenko V.S. Markery endotelialnoy disfunkcii u sportsmenov pri trenirovochnyh nagruzkah [Markers of endothelial dysfunction in athletes during training loads]. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. 2019. No. 1. рp. 414-416.
7. Kang P., Kang-Hyun R., Jeong-Min L. Endothelium and smooth muscle-dependent vasodilator effects of Citrus aurantium L. var. amara: Focus on Ca (2+) modulation. Biomed Pharmacother. 2016. No. 82. рp. 467-471.
8. Green D.J., Hopman M.T., Padilla J. Vascular Adaptation to Exercise in Humans: Role of Hemodynamic Stimuli. Physiol. Rev. 2017. No. 97 (2). рp. 495-528.
НОВЫЕ КНИГИ
□ и
£ г. CL
ч—
О OJ и
CL ' -о с га
Ii
О (U .с Н
СПОРТИВНЫЕ ИГРЫ: ТЕОРИЯ ИЗБРАННОГО ВИДА СПОРТА / В.П. ОВЧИННИКОВ, А.М. ФОКИН, О. А. ГАБОВ [И ДР.]; ПОД РЕД.: ОВЧИННИКОВ В.П. - САНКТ-ПЕТЕРБУРГ: ЛАНЬ, 2023. - 152 С. -
ISBN 978-5-507-45117-3.
Учебное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, изучающих дисциплины «Элективные курсы по физической культуре» и «Теория и методика избранного вида спорта (спортивные игры)». Пособие будет полезно для специалистов, тренеров, учителей физической культуры, инструкторов по физической культуре дошкольных образовательных учреждений, преподавателей вузов и ссузов, аспирантов и докторантов.
