CC BY
25влияние дозированном физическом нагрузки на гормональные изменения и показатели кислородного обмена спортсменов
УДК/UDC 796.03
Поступила в редакцию 29.06.2020 г.
Доктор биологических наук, профессор Р.В. Тамбовцева1 И.А. Никулина1
1 Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодежи и туризма (ГЦОЛИФК), Москва
EFFECTS OF DOSED PHYSICAL LOADS ON HORMONAL CHANGES AND OXYGEN EXCHANGE IN ATHLETES
Dr.Biol., Professor R.V. Tambovtseva1 I.A. Nikulina1
1 Russian State University of Physical Education, Sports, Youth and Tourism (SCOLIPE), Moscow
Информация для связи с автором: ritta7@mail.ru
Аннотация
Цель исследования - выявление динамики субстратных и гормональных изменений у легкоатлетов высокой квалификации, специализирующихся в беге на средние дистанции, и у бывших спортсменов-легкоатлетов. Методика и организация исследования. В настоящем исследовании приняли участие высококвалифицированные спортсмены, специализирующиеся в легкой атлетике, в беге на средние дистанции и бывшие спортсмены-легкоатлеты, оставившие спорт высших достижений, которые выполняли тест ступенчато возрастающей мощности до отказа. Регистрировали физиологические и биохимические гормональные показатели. Результаты исследования и выводы. Было выявлено, что у спортсменов, которые оставили спорт высших достижений, гормональная система реагирует на физическую нагрузку по-иному, чем у действующих спортсменов. Адаптация к физической нагрузке у растренированных спортсменов не сохраняется. Было показано, что влияние соматотропина и глюкагона на метаболические процессы при физической нагрузке происходит во взаимодействии с достаточно широким спектром гормонов катаболического действия - гормоны передней доли гипофиза, коры надпочечников, катехоламинов.
Ключевые слова: спортсмены-легкоатлеты, гормоны, метаболические субстраты, инсулин, глюкагон, неэстерифицированные жирные кислоты, со-матотропин, глицерин.
Annotation
Objective of the present study was to identify the dynamics of the substrate and hormonal changes in highly-skilled athletes specializing in middle-distance running and former track athletes.
Methods and structure of the study. This study involved the highly-skilled athletes specializing in track and field athletics, middle-distance running, and former track athletes, who had retired from elite sports. They were subject to an exercise stress test to muscular failure. The physiological and biochemical measurements were taken.
Results of the study and conclusions. It was found that the response of the hormone system to physical loads in the athletes who had retired from elite sports differed from that in the active athletes. Adaptation to physical loads was not maintained in the retired athletes. The effects of somatotropin and glucagon on the metabolic processes under physical loads were found to be accompanied by the activity of a sufficiently wide range of catabolic hormones - the hormones of the anterior pituitary lobe, cortex of the adrenal glands, and catecholamines.
Keywords: track athletes, hormones, metabolic substrates, insulin, glucagon, unesterified fatty acids, somatotropin, glycerine.
Введение. В настоящее время имеется достаточно много работ, посвященных изучению динамики различных гормонов при выполнении физических нагрузок [1-3]. Известно, что гормоны пептидной природы: инсулин, соматотропин, глюкагон - играют важную роль в мобилизации энергетических источников и ресурсов организма человека [3, 4]. Изучение динамики концентраций гормонов в крови в ответ на нагрузку у действующих спортсменов высокой квалификации и у спортсменов, которые завершили спортивную карьеру, может иметь большое значение для оценки спортивной работоспособности и состояния здоровья в практике спорта высших достижений.
Цель исследования - выявление динамики субстратных и гормональных изменений у легкоатлетов высокой квалификации, специализирующихся в беге на средние дистанции, и у бывших спортсменов-легкоатлетов.
Методика и организация исследования. Научный эксперимент был проведен в лаборатории биоэнергетики мышечной деятельности при кафедре биохимии и биоэнергетики спорта им. Н. И. Волкова Российского государственного университета физической культуры, спорта, молодежи и туризма (ГЦОЛИФК). В работе участвовали высококвалифицированные спортсмены-легкоатлеты, специализирующиеся в беге на средние дистанции (п=12), и бывшие спортсмены (п=10), специализировавшие в этом же виде спорта, которые по разным причинам оставили спорт высших достижений. Действующие спортсмены и растренированные спортсмены выполняли одну и ту же нагрузку - стандартный тест ступенчато возрастающей нагрузки до отказа. Продолжительность теста варьировалась от 12 до 15 мин. В состоянии покоя, во время выполнения стандартной нагрузки и в течение 10 мин восстановления регистрировали частоту сердечных
□ и
£ г. CL
ч—
О 0J и
G CL ' -о с га
Ii
О (U .с Н
сокращений (ЧСС) и показатели газообмена. Кроме того, в состоянии покоя, в момент отказа от выполняемой нагрузки, 3-й и 10-й мин восстановления производилось взятие венозной крови, в которой определялись концентрации инсулина, соматотропина, глюкозы, глицерина и неэстери-фицированных жирных кислот. В капиллярной крови определяли концентрацию молочной кислоты. В моче определяли катехоламины и их предшественников. Использовали радиоиммунологический и флюорометрический методы.
Результаты исследования и их обсуждение. Оценка полученных результатов показала, что при выполнении ступенчато повышающейся нагрузки до отказа объем работы, выполненный растренированными спортсменами, составил в среднем 148,4±4,56 кгм/кг и средняя продолжительность выполняемой работы у них - 10,4±0,23 мин, а в группе действующих спортсменов объем работы составил 275,5±8,34 кгм/кг, средняя продолжительность - 14,91±0,32 мин. Между действующими и растренированными спортсменами были получены достоверные различия по некоторым физиологическим показателям (см. таблицу).
Показано, что показатели кислородного запроса, кислородного прихода, МПК, МКП и максимальный кислородный эквивалент работы у действующих спортсменов достоверно выше параметров растренированных спортсменов.
В состоянии покоя уровень инсулина немного ниже у тренирующихся спортсменов, чем у спортсменов, которые перестали заниматься спортивной деятельностью. Между тем концентрация глюкагона у занимающихся спортсменов выше, однако различия не являются достоверными. При измерении концентрации метаболических субстратов достоверных различий между двумя группами спортсменов не выявлено, за исключением уровня глицерина. Концентрация глицерина у действующих спортсменов в состоянии покоя ниже, чем у растренированных спортсменов (р<0,05).
В момент отказа сразу после физической нагрузки в обеих группах происходит снижение инсулина, увеличение концентрации соматотропина, неэстерифицированных жирных кислот, глицерина, глюкозы, глюкагона. У действующих спортсменов происходит меньшее падение уровня инсулина в крови, чем у спортсменов, оставивших свою спортивную деятельность. Отмечается достоверный прирост концентрации соматропина и глюкагона. Если рассматривать индивидуальные характеристики гормонов и метаболитов, то у растренированных спортсменов отмечается больший индивидуальный разброс, чем у действующих спортсменов. Например,
Динамика кислородного обмена у действующих высококвалифицированных спортсменов-легкоатлетов и бывших спортсменов-легкоатлетов, оставивших спортивную деятельность, M±m
Показатели I группа (действующие спортсмены) II группа (недействующие спортсмены)
Кислородный запрос, мл/кг 609,4+27,98** 385,2+15,23
Кислородный приход, мл/кг 512,4+21,6** 281,5+11,36
Кислородный долг, мл/кг 107,4+8,45 94,64+8,13
Максимум кислородного потребления, мл/кг-мин 63,5+1,43* 50,4+1,10
Максимальный кислородный пульс, мл/уд 25,6+0,45** 19,64+0,67
Кислородная стоимость работы мл/кгм 1,88+0,16 1,93+0,05
Максимальный кислородный эквивалент работы, мл/кгм 0,23+0,07* 0,36+0,04
Примечание. * - р<0,05; ** - p<0,01.
у некоторых растренированных спортсменов отмечался рост концентрации глюкагона, а у других, наоборот, - снижение. Концентрация глюкозы после выполнения нагрузки по сравнению с исходными данными была достоверно повышена у действующих спортсменов. В обеих группах отмечается достоверный прирост концентрации неэстерифицированных жирных кислот и глицерина по сравнению с исходными данными, однако различия между группами недостоверные.
Полученная в ходе исследования динамика изучаемых показателей в гормональном и метаболическом спектре в восстановительный период выявила следующее. На 3-й мин восстановления концентрация инсулина, соматотропи-на и неэстерифицированных жирных кислот у действующих спортсменов достигает больших величин, чем у растрени-рованных спортсменов (р<0,05). По остальным параметрам на 3-й мин восстановления различия недостоверны. К 10-й мин восстановления концентрация инсулина в крови действующих спортсменов продолжает оставаться более высокой, чем у спортсменов, которые оставили спорт высших достижений. Концентрация соматотропина также более высокая у действующих спортсменов (р<0,05). В группе действующих спортсменов по сравнению с 3-й мин восстановления концентрация неэстерифицированных жирных кислот снижается, а у растренированных спортсменов, наоборот, повышается.
Таким образом, можно сказать, что результаты, полученные в эксперименте с действующими спортсменами-легкоатлетами и спортсменами, которые завершили свою спортивную карьеру, указывают на активизацию секреции соматотропина и глюкагона в ответ на нагрузку в обеих исследованных группах. Причем эта активация более выражена у действующих спортсменов-легкоатлетов. Физиологический смысл этой реакции, по-видимому, заключается в усилении данными гормонами процессов мобилизации энергетических субстратов из депо жировой ткани и печени, чтобы обеспечить достаточные потребности работающих мышц. Поскольку уровень метаболических субстратов в крови является результирующей совершенно разнонаправленных процессов их мобилизации, то можно говорить лишь о преобладании скорости одного процесса над скоростью другого. При выполнении теста ступенчато возрастающей нагрузки до отказа скорость мобилизации неэстерифи-цированных жирных кислот, глюкозы и глицерина преобладает над скоростью их утилизации, что и выражается в увеличении в крови уровня концентраций метаболических субстратов в крови в ответ на нагрузку. Наряду с активацией секреции сомато-тропина и глюкагона, мобилизации энергетических субстратов помогает снижение уровня инсулина, связанное с подавлением секреторной деятельности р-клеток поджелудочной железы и повышением рецепторного связывания этого гормона в работающих мышцах. Снижение секреции инсулина может быть также обусловлено активизацией при физической нагрузке симпатоадреналовой системы, и в ответ на нагрузку такой процесс наблюдался в обеих исследуемых группах. Полученные результаты показывают взаимосвязь метаболических реакций, таких как активация липолиза, гликогенолиза и других ката-болических процессов, с увеличением активности глюкагон-и соматотропин-продуцирующих клеток. Можно предположить, что влияние соматотропина и глюкагона на метаболические процессы при физической нагрузке происходит во взаимодействии с достаточно широким спектром гормонов катаболического действия - гормоны передней доли гипофиза, коры надпочечников, катехоламинов. При этом выведение одного из регуля-торных звеньев может быть скомпенсировано за счет активации других звеньев. Ступенчато повышающаяся нагрузка до отказа нарушает закономерность снижения в процессе тренировки амплитуды гормональных сдвигов в ответ на физическую нагрузку постоянной мощности и длительности. Нагрузка предельного
60
http://www.teoriya.ru
№ 12 • 2020 Декабрь | December
ФИЗИОЛОгИЯ сПОрТА
характера требует мобилизации всех резервных возможностей организма, и в данном случае тренированность может выразиться в способности к максимальной активизации всех систем гормональной регуляции. Обращает на себя внимание тот факт, что гормональная система у спортсменов, оставивших свою спортивную деятельность, по экономизации приближается к работе системы людей, которые никогда не занимались спортом.
Выводы. Показатели кислородного запроса, кислородного прихода, МПК, МКП и максимальный кислородный эквивалент работы в ответ на нагрузку у действующих спортсменов достоверно выше параметров растренированных спортсменов. В ответ на дозированную физическую нагрузку происходит активизация секреции соматотропина в обеих исследованных группах. Эта активация наиболее выражена у действующих спортсменов-легкоатлетов, связанная с усилением данными гормонами процессов мобилизации энергетических субстратов из депо жировой ткани и печени для обеспечения достаточных потребностей работающих мышц. Нагрузка предельного характера требует мобилизации всех резервных возможностей организма. При этом тренированность выражается в способности к максимальной активизации всех систем гормональной регуляции.
Литература
1. Кремер У.Дж. Эндокринная система, спорт и двигательная активность
/ У. Дж. Кремер. - Киев: Олимпийская литература, 2005. - 599 с.
2. Погодина С.В. Адаптационные изменения глюкокортикоидной активности в организме высококвалифицированных спортсменов различных половозрастных групп / С.В. Погодина Г.Д. Алек-санянц // Теория и практика физ. культуры. - 2016. - № 9. - С. 4952.
3. Тамбовцева Р.В. Изменение гормональной регуляции обменных процессов у конькобежцев на разных этапах тренировочного цикла / Р.В. Тамбовцева, И.А. Никулина // Теория и практика физ. культуры. - 2015. - № 5. - С. 52-54.
4. Тамбовцева Р.В. Особенности гормональной регуляции энергетического обмена у спортсменов различных специализаций при выполнении предельной работы / Р.В. Тамбовцева, И.А. Никулина // Теория и практика физ. культуры. - 2016. - № 1. - С. 28-30.
References
1. Kraemer W.J. Rogol A.D. Endokrinnaya sistema, sport i dvigatelnaya aktivnost [The endocrine system, sport and physical activity]. Kiev: Olimpiyskaya literatura, 2005, 599 p.
2. Pogodina S.V., Aleksanyantz G.D. Adaptatsionnye izmeneniya glyu-kokortikoydnoy aktivnosti v organizme vysokokvalifitsirovannykh sportsmenov razlichnykh polovozrastnykh grupp [Adaptive changes in glucocorticoid activity in elite athletes of different sex and age groups]. Teoriya i praktika fiz. kultury. 2016. No. 9. pp. 49-52.
3. Tambovtseva R.V., Nikulina I.A.Izmenenie gormonalnoy regulyatsii obmennykh protsessov u konkobezhtsev na raznykh etapakh treniro-vochnogo tsikla [Changes in hormonal regulation of metabolic processed in speed skaters in different phases of training cycle]. Teoriya i praktika fiz. kultury, 2015, No. 5, pp. 52-54.
4. Tambovtseva R.V., Nikulina I.A. Osobennosti gormonalnoy regulyatsii energeticheskogo obmena u sportsmenov razlichnykh spetsializatsiy pri vypolnenii predelnoy raboty [Specifics of hormonal regulation of energy metabolism in athletes in various disciplines when training to failure]. Teoriya i praktika fiz. kultury, 2016, no. 1, pp. 28-30.
ИЗ ПОРТФЕЛЯ РЕДАКЦИИ
ВОСПРИЯТИЕ СИСТЕМЫ ГТ0 ПРОФЕССОРСКО-ПРЕПОДАВАТЕЛЬСКИМ СОСТАВОМ МЕДИЦИНСКИХ ВУЗОВ РОССИИ
Академик РАН, доктор медицинских наук, доктор социологических наук, профессор А.В. Решетников1
Кандидат социологических наук Н.В. Присяжная1 Доктор медицинских наук, профессор В.А. Решетников1 Доктор медицинских наук, профессор Е.Е. Ачкасов1
1Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет), Москва УДК/UDC 316.353
Ключевые слова: ГТО, здоровый образ жизни, профессорско-преподавательский состав медицинских вузов.
Цель исследования - выявить отношение профессорско-преподавательского состава медицинских вузов к здоровому образу жизни, а также особенности восприятия им возрождения системы ГТО на основе социологического анализа.
Методика и организация исследования. В социологическом опросе приняли участие 650 представителей профессорско-преподавательского состава восьми медицинских вузов страны - СГМУ им. В. И. Разумовского (г. Саратов), Сеченовского Университета (г. Москва), КГМУ (г. Казань), РостГМУ (г Ростов), ВГМУ им. Н. Н. Бурденко (г Воронеж), Вол-гГМУ (г. Волгоград), КрасГМУ им. проф. В. Ф. Войно-Ясенецкого (г. Красноярск), РязГМУ им. И. П. Павлова (г. Рязань). Метод исследования - анонимное анкетирование, отбор единиц для участия в опросе проводился выборочным методом.
Результаты исследования и их обсуждение. Проведенное социологическое исследование выявило недостаточный уровень приверженности представителей профессорско-преподавательского состава вуза принципам здорового образа жизни - лишь треть участников опроса (34,9 %) считают, что ведут здоровый образ жизни.
В целом, профессорско-преподавательский состав медицинских вузов недостаточно информирован об истории формирова-
GTO SYSTEM: ATTITUDE OF MEDICAL UNIVERSITY FACULTIES IN RUSSIA
Academician of the Russian Academy of Sciences, Dr.Med., Dr.Sc.Soc., Professor A.V. Reshetnikov1 Candidate of Sociological Sciences N.V. Prisyazhnaya1 Dr.Med., Professor V.A. Reshetnikov1 Dr.Med., Professor E.E. Achkasov1 1Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of Russia (Sechenov University), Moscow
Поступила в редакцию 23.06.2020 г. ния системы ГТО. При этом 48 % представителей профессорско-преподавательского состава, по их собственным оценкам, хорошо знакомы с требованиями и возрастными нормативами системы ГТО, а еще 4,6 % респондентов признались, что знакомы с этой информацией частично или располагают устаревшими данными. Чуть менее половины опрошенных (46,9 0%) совершенно не знакомы с нормативами системы ГТО, а 0,5 % затруднились ответить. Несмотря на недостаточно высокий уровень информированности преподавателей в данном вопросе, 64,9 % указали, что не нуждаются в информации о системе ГТО. Лишь 35,1 % опрошенных высказали заинтересованность в дополнительной информации о системе нормативов ГТО.
Выводы. Несмотря на то что большинство представителей профессорско-преподавательского состава медицинских вузов считают физические нагрузки необходимыми для гармоничного развития, однако их отношение к спорту носит пассивный, формальный характер. Это подтверждается низким уровнем заинтересованности преподавательского состава в участии в испытаниях на выполнение нормативов ГТО.
Использованная литература
1. Лубышева Л.И. Спорт и социализация: от методологии спортиза-ции - к инновационным социокультурным проектам / Л.И. Лубышева // Физическая культура: воспитание, образование, тренировка. - 2017. - № 1. - С. 2-4.
Информация для связи с автором: nprusova@yandex.ru
