ЦИТОКИНОВЫЙ СТАТУС СПОРТСМЕНОВ РАЗЛИЧНЫХ ГРУПП СПОРТА Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

BIOLOGICAL SCIENCES

ЦИТОКИНОВЫЙ СТАТУС СПОРТСМЕНОВ РАЗЛИЧНЫХ ГРУПП СПОРТА

Раджабкадиев Р.М.

м. н.с. лаборатории спортивной антропологии и нутрициологии ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», Москва, Россия

Выборная К.В.

н.с. лаборатории спортивной антропологии и нутрициологии ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», Москва, Россия

CYTOKINE STATUS OF ATHLETES OF VARIOUS SPORT GROUPS

Radzhabkadiev R.

junior researcher, Laboratory of sports anthropology and nutriciology, Federal Researcher Centre of

Nutrition and Biotechnology, Moscow, Russia

Vybornaya K.

researcher, Laboratory of sports anthropology and nutriciology, Federal Researcher Centre of Nutrition

and Biotechnology, Moscow, Russia

Аннотация

Проведено исследование сывороточных концентраций цитокинов (IL-4, IL-6, IL-10, IL-18 и IFNy) у спортсменов, подверженных различным по интенсивности и продолжительности физическим нагрузкам. Нами обследовано 159 высококвалифицированных спортсменов, специализирующихся в пулевой стрельбе, биатлоне и бобслее. Концентрации изучаемых цитокинов были подвержены существенным индивидуальным вариациям. Однако отмечено, что уровни практически всех цитокинов не выходили за пределы референтных значений за исключением IFN-y, который оказался выше у представителей пулевой стрельбы и бобслей (разгоняющие) у мужчин и пулевой стрельбы, бобслей (разгоняющие), бобслей (пилоты) у женщин. Установлено существенное снижение концентрации провоспалительного цитокина IL-6 у представителей пулевой стрельбы и бобслея (разгоняющие) как в мужской, так и в женской группе, на фоне увеличения концентрации противовоспалительного - IL-10. Однако в мужской группе биатлонистов этот эффект не наблюдался. Вероятно, это связано с различиями в длительности и интенсивности физических нагрузок, которые приводят к гипперпродукции IL-6. Было выявлено снижение коэффициента IL-6/IL-10, что можно рассматривать как компенсаторную реакцию, при которой активируются Т-регулятор-ные клетки, которые обеспечивают контроль воспалительных реакций и ингибируют процессы гиперактивации клеток.

Abstract

We studied the concentrations of serum cytokines (IL-4, IL-6, IL-10, IL-18 and IFNy) in athletes exposed to different intensity and duration of physical activity. We examined 159 highly qualified athletes specializing in bullet shooting, biathlon and bobsleigh. The concentrations of the studied cytokines were subject to significant individual variations. However, it was noted that the levels of almost all cytokines did not go beyond the reference values, with the exception of IFN-y, which turned out to be higher in representatives of bullet shooting and bobsleigh (accelerating) in men and bullet shooting, bobsleigh (accelerating), bobsleigh (pilots) in women. However, it was noted that the levels of almost all cytokines did not go beyond the reference values, with the exception of IFN-y, which turned out to be higher in representatives of bullet shooting and bobsleigh (accelerating) in men and bullet shooting, bobsleigh (accelerating), bobsleigh (pilots) in women. The established significant decrease in the concentration of the pro-inflammatory cytokine IL-6 in representatives of bullet shooting and bobsleigh (accelerating) both in the male and female groups, against the background of an increase in the concentration of anti-inflammatory - IL-10. However, this effect was not observed in the male biathlon group. This is probably due to differences in the duration and intensity of physical activity, which lead to the overproduction of IL-6. A decrease in the IL-6 / IL-10 ratio was revealed, which can be considered as a compensatory reaction in which T-regulatory cells are activated, which provide control of inflammatory reactions and inhibit the processes of cell hyper activation.

Ключевые слова: спортсмены, иммунитет, цитокины, биатлон, пулевая стрельба, бобслей.

Keywords: athletes, immunity, cytokines, biathlon, bullet shooting, bobsleigh.

Экстремальные физические и эмоциональные нагрузки, которые испытывают спортсмены в процессе тренировочной и соревновательной деятельности неизбежно оказывают выраженное влияние

на функционирование физиологических систем организма спортсменов [1-3]. В частности, под воздействием интенсивных физических упражнений иммунная система претерпевает ряд изменений, которые выражаются в изменении функциональной

активности иммунных клеток [4, 5, 6]. Многочисленные исследования свидетельствуют о ключевой роли цитокинов в формировании адаптации к стрессу, вызванному физическими нагрузками [7, 8, 9]. Однако недостаточно изучены вопросы влияния физических нагрузок различной интенсивности и продолжительности на цитокиновый статус спортсменов. В связи с этим нами было проведено исследование целью, которой явилась сравнительная оценка уровня про - и противовоспалительных цитокинов в крови спортсменов, относящихся к скоростно-силовым (бобслей), циклическим (биатлон) и сложнокоординационным (пулевая стрельба) видам спорта.

Материалы и методы. Всего было обследовано 159 высококвалифицированных спортсменов обоих полов в возрасте от 18-24 лет (21,6±1,3года). В зависимости, от вида спорта, обследуемые были разделены на следующие группы: Бобслей (п=59; 35 мужчин (разгоняющие п=28; пилоты п=7) и 24 женщин (разгоняющие п=18; пилоты п=6). Биатлон (п=30; 20 мужчин и 10 женщин). Пулевая стрельба (п=70; 37 мужчин и 33 женщин). Исследования проводились на спортсменах различной квалификации (кандидаты в мастера спорта и мастера спорта) в предсоревновательный период спортивной подготовки. Определение концентраций в сыворотке крови интерлейкина 6, 10, 18 (ГЬ-6, ГЬ-10, ГЬ-18) и интерферона гамма (№N-7) проводили методом твердофазного иммуноферментного анализа с применением наборов реагентов фирмы «Вектор -БЕСТ» (Россия). Учет результатов проводили с помощью иммуноферментного анализатора Anthos 2010 (Labtec, Австрия).

Результаты и обсуждения. Анализ содержания сывороточных концентраций цитокинов в крови спортсменов - мужчин показал достоверное повышение ГЬ-10 в группах бобслей (разгоняющие) и бобслей (пилоты) на 37% , 81% и 34%, 81% соответственно, по сравнению с показателями мужчин стрелков и биатлонистов (р<0,05). Аналогичные данные наблюдались у женщин в группах бобслей (разгоняющие) и бобслей (пилоты) было выявлено превышение концентрации ГЬ-10 на 62% и 93% соответственно, в группе бобслей (разгоняющие) по сравнению с показателями пулевой стрельбы и биатлона (р<0,05). В группе бобслей (пилоты) - на 46% и 91%, соответственно (р<0,05). У представителей пулевой стрельбы концентрация ГЬ-10 как в мужской, так и в женской группе была выше на 71% и 83% соответственно, по сравнению с показателями биатлонистов (р<0,05).

Что касается концентрации ГЬ-18, в группе мужчин, специализирующихся в бобслее и биатлоне она была выше на 35% и 34% соответственно, по сравнению с представителями пулевой стрельбы (р<0,05). В группе женщин было выявлено превышение концентрации ГЬ-18 у биатлонисток на 27% и 51%, соответственно, по сравнению с показателями пулевой стрельбы и бобслей (пилоты) (р<0,05).

Расчет содержания сывороточных концентраций №N-7 выявил превышение данного показателя

у представителей пулевой стрельбы мужской и женской группы на 42% и 39% соответственно, по сравнению с биатлонистами обеих групп (р<0,05). Также у мужчин в группах пулевая стрельба и бобслей (разгоняющие) концентрация №N-7 оказалась выше на 42% и 45% соответственно, по сравнению с показателями группы бобслей (пилоты) (р<0,05). В женской группе бобслей (разгоняющие) и бобслей (пилоты) данный показатель был выше на 42% и 58% соответственно, по сравнению с биатлонистами (р<0,05).

При изучении в крови концентрации провоспа-лительного цитокина ГЬ-4, было выявлено его превышение в мужской группе биатлонистов на 40% и 55% соответственно, по сравнению с представителями пулевой стрельбы и бобслея (разгоняющие) (р<0,05). В группе бобслей (пилоты) данный показатель также оказался выше на 41% и 57% соответственно, относительно значения группы пулевая стрельба и биатлон (разгоняющие) (р<0,05).

Анализ содержания ГЬ-6 показал значительное повышение данного показателя в мужской группе биатлонистов на 77%, 67% и 75% соответственно, по сравнению с представителями пулевой стрельбы, бобслей (разгоняющие) и бобслей (пилоты) (р<0,05). В группе женщин концентрация ГЬ-6 также оказалась на 70%, 78% и 34% соответственно, по сравнению со спортсменами групп пулевая стрельба, бобслей - разгоняющие и бобслей -пилоты (р<0,05).

Следует отметить, что концентрация изучаемых цитокинов не выходила за пределы референтных значений за исключением IFN у, который оказался выше у представителей пулевой стрельбы и бобслей - разгон. у мужчин и пулевой стрельбы, бобслей (разгоняющие), бобслей (пилоты) у женщин. Наиболее выраженное повышение концентрации провоспалительного цитокина - ГЬ-6 как в мужской, так и в женской группе наблюдалось у представителей биатлона, тогда как концентрация противовоспалительного цитокина - ГЬ-10 в данной группе оказалось значительно ниже относительно сравниваемых групп спортсменов. Также было отмечено, что у бобслеистов (разгон., пилот.) мужской и женской группы концентрация противовоспалительного цитокина - ГЬ-10 оказалась выше аналогичных показателей сравниваемых групп.

Заключение. Установленное существенное снижение концентрации провоспалительного цитокина ГЬ-6 у представителей пулевой стрельбы и бобслея (разгоняющие), как в мужской, так и в женской группе, на фоне увеличения концентрации противовоспалительного - ГЬ-10, что согласуется с данными литературы об участии ГЬ-10 в подавлении секреции ГЬ-6. Однако в мужской группе биатлонистов этот эффект не наблюдался. Вероятно, это связано с различиями в длительности и интенсивности физических нагрузок, которые приводят к гипперпродукции ГЬ-6. Было выявлено снижение коэффициента ГЬ-6/ГЬ-10, что можно рассматривать как компенсаторную реакцию при котором ак-

тивируются Т-регуляторные клетки, которые обеспечивают контроль воспалительных реакций и ин-гибируют процессы гиперактивации клеток.

Список литературы

1. Popovic B, Popovic D, Macut D, Antic IB, Isailovic T, Ognjanovic S, Bogavac T, Kovacevic VE, Ilic D, Petrovic M, Damjanovic S. Acute Response to Endurance Exercise Stress: Focus on Catabolic/anabolic Interplay Between Cortisol, Testosterone, and Sex Hormone Binding Globulin in Professional Athletes. J Med Biochem. 2019. Vol. 1;38(1): p. 6-12. doi: 10.2478/jomb-2018-0016.

2. Lombardi G, Ziemann E, Banfi G. Physical Activity and Bone Health: What Is the Role of Immune System? A Narrative Review of the Third Way. Front Endocrinol (Lausanne). 2019. 7;10:60. doi: 10.3389/fendo.2019.00060.

3. Christou MA, Christou PA, Markozannes G, Tsatsoulis A, Mastorakos G, Tigas S. Effects of Anabolic Androgenic Steroids on the Reproductive System of Athletes and Recreational Users: A Systematic Review and Meta-Analysis. Sports Med. 2017. Vol.47(9): p.1869-1883. doi: 10.1007/s40279-017-0709-z.

4. Nieman DC, Lila MA, Gillitt ND. Immunometabolism: A Multi-Omics Approach to Interpreting the Influence of Exercise and Diet on the Immune System. Annu Rev Food Sci Technol. 2019 Mar 25;10:341-363. doi: 10.1146/annurev-food-032818-121316. Epub 2019. 11. PMID: 30633566.

5. Kostrzewa-Nowak D, Nowak R. Analysis of selected T cell subsets in peripheral blood after exhaustive effort among elite soccer players. Biochem Med (Zagreb). 2018. Vol. 28(3):030707. doi: 10.11613/BM.2018.030707.

6. Nowak R, Kostrzewa-Nowak D, Buryta R. Analysis of Selected Lymphocyte (CD45+) Subset Distribution in Capillary Blood of Young Soccer Players. J Strength Cond Res. 2021. Vol. 35(8):2279-2286. doi: 10.1519/JSC.0000000000003105.

7. Shaw DM, Merien F, Braakhuis A, Dulson D. T-cells and their cytokine production: The anti-inflammatory and immunosuppressive effects of strenuous exercise. Cytokine. 2018 Apr;104:136-142. doi: 10.1016/j.cyto.2017.10.001. Epub 2017. PMID: 29021092.

8. Barbalho SM, Prado Neto EV, De Alvares Goulart R, Bechara MD, Baisi Chagas EF, Audi M, Guissoni Campos LM, Landgraf Guiger E, Buchaim RL, Buchaim DV, Cressoni Araujo A. Myokines: a descriptive review. J Sports Med Phys Fitness. 2020 Dec;60(12):1583-1590. doi: 10.23736/S0022-4707.20.10884-3. Epub 2020 Jun 23. PMID: 32586076.

9. Son JS, Chae SA, Testroet ED, Du M, Jun HP. Exercise-induced myokines: a brief review of controversial issues of this decade. Expert Rev Endocrinol Metab. 2018 Jan;13(1):51-58. doi: 10.1080/17446651.2018.1416290. Epub 2017 Dec 19. PMID: 30063442.

НЕДЕЛЬНЫЕ БИОРИТМЫ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА В УТРЕННИЕ ЧАСЫ

Любовченко К. С.

студент 5-го курса специальности «Лечебное дело», Калужский государственный университет им.

К.Э. Циолковского, Калуга, Россия Бунакова А.С.

студентка 5-го курса специальности «Лечебное дело», Калужский государственный университет

им. К.Э. Циолковского, Калуга, Россия Романова А.Н.

кандидат биологических наук, доцент, заведующая кафедрой медико-биологических дисциплин, Калужский государственный университет им. К.Э. Циолковского, Калуга, Россия

WEEKLY MORNING HUMAN BODY TEMPERATURE BIORITHMS

Lyubovchenko K.

5th year student of the specialty "General Medicine", Kaluga State University named after K.E. Tsiolkovski,

Kaluga, Russia. Bunakova A.

5 th year student of the specialty "General Medicine", Kaluga State University named after K.E. Tsiolkovski,

Kaluga, Russia. Romanova A.

PhD (biological sciences), associate professor, Head of the Department of Biomedical Disciplines, Kaluga State University named after K.E. Tsiolkovski, Russia

Аннотация

Изучено влияние недельных биоритмов на температуру тела человека. Исследована утренняя температура кожи шеи двух мужчин в течение 12 недель. Обнаружен тренд повышения температуры тела человека в середине недели по сравнению с ее началом и снижения температуры до минимальных значений в