CC BY
10ПЕДИАТРИЯ I
DOI: 10.31550/1727-2378-2018-155-11-27-30
Влияние физических нагрузок на морфологический состав красной крови у подростков Якутии
К.С. Гаврильева1, М.В. Ханды2, М.И. Соловьёва2, С.П. Винокурова2, Н.В. Махарова1
1 ГБУ РС (Я) «Школа высшего спортивного мастерства», г. Якутск
2 ФГАОУ ВО «Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова», г. Якутск
Цель исследования: сравнение морфологического состава красной крови (КК) у подростков в зависимости от двигательного режима. Дизайн: открытое сравнительное исследование.
Материалы и методы. В исследовании участвовали 198 подростков мужского пола в возрасте 16-17 лет национальности саха: 117 спортсменов (1-я подгруппа — кандидаты и мастера спорта, n = 48; 2-я подгруппа — обладатели 1-го и 2-го юношеских разрядов, n = 69) и 81 практически здоровый подросток, не занимающийся спортом (группа сравнения). Морфологический состав КК определяли в утреннее время, у спортсменов — до тренировок во время учебно-тренировочных сборов.
Результаты. Оптимальные показатели выявлены в 1-й подгруппе. Во 2-й подгруппе гемоглобин (HGB) < 120 г/л имели 8,7% и 120129 г/л — 44,9% подростков, гематокрит < 40% — 20,3%, средний объем эритроцитов < 80 фл — 2,9%, среднее содержание гемоглобина в эритроците (MCH) < 27 пг — 7,2%, среднюю концентрацию гемоглобина в эритроцитах (MCHC) < 320 г/л — 89,9% подростков. В группе сравнения концентрация HGB < 120 г/л выявлена у 12,3% подростков и 120-129 г/л — у 59,3%, частота гематокрита < 40%, MCH < 27 пг и MCHC < 320 г/л составила 66,7%, 12,3% и 6,2% соответственно.
Заключение. Уровень физических нагрузок оказывает непосредственное влияние на состав КК. Снижение ее морфологических показателей может быть признаком перетренированности и следствием влияния северного климата и экологии. Ключевые слова: юные спортсмены, физические нагрузки, гемоглобин, гематокрит.
Для цитирования: Гаврильева К.С., Ханды М.В., Соловьёва М.И., Винокурова С.П., Махарова Н.В. Влияние физических нагрузок на морфологический состав красной крови у подростков Якутии // Доктор.Ру. 2018. № 11 (155). С. 27-30. DOI: 10.31550/1727-2378-2018-155-11-27-30
\ ' / --Oí
I
н и
£ О,
О
Impact of Exercises on the Morphological Composition of Erythrocytes in Young Population of Yakutia
K.S. Gavrilieva1, M.V. Khandy2, M.I. Solovieva2, S.P. Vinokurova2, N.V. Makharova1
1 School of Perfect Sports Mastery, Yakutsk
2 M.K. Ammosov North-Eastern Federal University, Yakutsk
Study Objective: to compare the morphological composition of erythrocytes in young population depending on their motor condition. Study Design: open comparative study.
Materials and Methods. The study enrolled 198 young men aged 16-17 of Sakha nationality: 117 sportsmen (sub-group 1 — candidates in masters of sport and masters of sport, n = 48; sub-group 2 — junior category 1 and 2, n = 69) and 81 practically healthy young volunteers (control group). The morphological composition of erythrocytes was assessed in the morning, for sportsmen - prior to training sessions during training camps.
Study Results. The optimal values were demonstrated by sub-group 1. In sub-group 2, HGB < 120 g/L was recorded in 8.7%, 120-129 g/L — in 44.9% of young men; hematocrit of less than 40% was demonstrated by 20.3%; mean corpuscular volume < 80 fL was recorded in 2.9%, mean cell hemoglobin (MCH) < 27 pg was recorded in 7.2%, and mean corpuscular hemoglobin concentration (MCHC) < 320 g/L was in 89.9% of young men. The control group values were as follows: HGB < 120 g/L — 12.3% of young men and 120-130 g/L in 59.3%; hematocrit < 40%, MCV < 27 pg and MCHC < 320 g/L was 66.7%, 12.3%, and 6.2%, respectively.
Conclusion. The rate of exercises has direct impact over erythrocytes composition. Morphological parameters deterioration may be a symptom of overtraining and a result of northern climate and environment. Keywords: young sportsmen, exercises, HGB, hematocrit.
For reference: Gavrilieva K.S., Khandy M.V., Solovieva M.I., Vinokurova S.P., Makharova N.V. Impact of Exercises on the Morphological Composition of Erythrocytes in Young Population of Yakutia. Doctor.Ru. 2018; 11(155): 27-30. DOI: 10.31550/1727-2378-2018-155-11-27-30
Н
емаловажную информацию о состоянии здоровья и физиологических механизмах адаптации организма при физической нагрузке дают исследования морфо-
логического состава крови. Для оценки тренированности спортсменов [1], выявления перенапряжения и перетренировки [2, 3], определения утомляемости и реакции орга-
\ ' /
ч
5 и
О £L
Винокурова Светлана Петровна — к. м. н., доцент кафедры пропедевтической и факультетской терапии с эндокринологией и ЛФК Медицинского института ФГАОУ ВО «СВФУ им. М.К. Аммосова». 677016, г. Якутск, ул. Ойунского, д. 27. E-mail: xitvsp@mail.ru Гаврильева Кристина Семеновна — к. м. н., заведующая отделом физиотерапии и реабилитации ГБУ РС (Я) ШВСМ. 677016, г. Якутск, ул. Ойунского, д. 26. E-mail: gks.79@mail.ru
Махарова Наталья Владимировна — д. м. н., главный врач Центра спортивной медицины и реабилитации ГБУ РС (Я) ШВСМ. 677016, г. Якутск, ул. Ойунского, д. 26. E-mail: makharova@mail.ru
Соловьёва Марианна Иннокентьевна — к. б. н., доцент кафедры биохимии и биотехнологий Института естественных наук ФГАОУ ВО «СВФУ им. М.К. Аммосова». 677016, г. Якутск, ул. Кулаковского, д. 48. E-mail: cmi79@mail.ru
Ханды Мария Васильевна — профессор кафедры пропедевтики детских болезней Медицинского института ФГАОУ ВО «СВФУ им. М.К. Аммосова», д. м. н., профессор. 677016, г. Якутск, ул. Ойунского, д. 27. E-mail: m_leader@rambler.ru
Педиатрия № 11 (155) / 2018 | Doíokо(р.fy | 27
I PEDIATRICS
низма на нагрузку [4, 5] используют гематологические и биохимические показатели. Главными факторами крови, которые определяют физическую работоспособность, являются объем циркулирующей крови, реологические свойства и морфологический состав [6].
При своевременной оценке изменений в показателях крови можно выявить и предотвратить состояние перенапряжения и перетренированности [7, 8], а также вовремя оценить тренированность спортсменов [1, 9]. Решающую роль в работе мышц при физической нагрузке играет кислород, который переносится гемоглобином (HGB) [10]. Насыщая кислородом все ткани и органы организма [11], HGB обеспечивает выносливость спортсменов при физической нагрузке. Но при интенсивных физических нагрузках у спортсменов часто наблюдается снижение концентрации HGB и значений гематокрита за счет увеличения объема циркулирующей плазмы, опережающего выработку HGB [12, 13].
Таким образом, определение показателей периферической крови является ключевым фактором мониторинга состояния юных спортсменов.
Цель исследования: сравнение морфологического состава красной крови у подростков в зависимости от двигательного режима.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В исследовании приняли участие 198 подростков мужского пола в возрасте 16-17 лет национальности саха. Основную группу составили 117 человек, профессионально занимающихся вольной борьбой и мас-рестлингом в детско-юношеской спортивной школе № 5 г. Якутска Республики Саха (Якутия). По уровню спортивной квалификации группу юных спортсменов разделили на две подгруппы: в первую подгруппу были включены 48 кандидатов и мастеров спорта; во вторую — 69 обладателей 1-го и 2-го юношеских разрядов. Группа сравнения состояла из практически здоровых подростков — учащихся общеобразовательных школ г. Якутска без вредных привычек, не имеющих отношения к спорту (n = 81).
Исследовательский проект был одобрен локальным комитетом по биомедицинской этике Северо-Восточного федерального университета имени М.К. Аммосова (решение № 3 от 15 марта 2014 г., выписка № 30). Подростки и их родители подписывали добровольное информированное согласие на участие в исследовании.
Всем юношам проводили общий анализ крови (ОАК) в отделе биохимического контроля Центра спортивной медицины и реабилитации Школы высшего спортивного мастерства г. Якутска (лицензия Министерства здравоохранения Республики Саха (Якутия) № Л0-14-01-001329 от 07.03.2014, главный врач — д. м. н. Махарова Н.В.). Забор капиллярной крови из пальца для анализа осуществляли в утреннее время, у спортсменов — до тренировок во время прохождения учебно-тренировочных сборов подготовительного этапа спортивного микроцикла. Исследование выполнялось на автоматическом гематологическом анализаторе Hemolux 19 (Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd, Китай). В ОАК у подростков определяли концентрацию HGB, значения гематокрита, число эритроцитов, среднее содержание гемоглобина в эритроците (англ. mean cell haemoglobin, MCH), среднюю концентрацию гемоглобина в эритроцитах (англ. mean cell hemoglobin concentration, MCHC), средний объем эритроцитов (англ. mean cell volume, MCV).
Статистическая обработка результатов исследования выполнена с помощью пакета прикладных программ IBM
SPSS Statistics версии 19. Были использованы критерии непараметрических методов статистической обработки, различия показателей считали статистически значимыми при р < 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Исследование гематологических параметров дает важную информацию о влиянии занятий спортом на состояние здоровья подростков. Показатели крови, особенно у спортсменов, имеют значительные индивидуально-типологические особенности, связанные с изменением объема циркулирующей плазмы, стимуляцией гемопоэза, перераспределительными реакциями и другими факторами.
При изучении морфологии красной крови у спортсменов с разными уровнями спортивной квалификации (основные подгруппы) и у подростков, не занимающихся спортом (группа сравнения), отмечены статистически значимые различия как между основными погруппами, так и между подгруппами основной группы и группой сравнения (табл.).
Как видно из таблицы, у квалифицированных спортсменов первой подгруппы выявлены оптимальные значения всех параметров красной крови, необходимых для преодоления физических нагрузок. Статистически значимое (р = 0,001) повышение уровня HGB относительно такового у подростков группы сравнения является проявлением адаптации организма посредством улучшения кислородтранспортной функции; HGB играет важную роль во время физических нагрузок, обеспечивая кислородом миоциты. У 31,3% спортсменов
Таблица
Морфологический состав красной крови у юных спортсменов и подростков, не занимающихся спортом
Показатели красной крови Основная группа Группа сравнения (n = 81) [III] Р
1-я подгруппа (n = 48) [I] 2-я подгруппа (n = 69) [II]
HGB, г/л 148,77 ± 6,01 132,00 ± 8,78 130,20 ± 9,04 P = 0,001 i-iii Pi ii < 0,0001 PII-HI = 0,159
RBC, млн/мм3 4,63 ± 0,20 4,72 ± 0,28 4,46 ± 0,30 pi-iii=0,001 pi-ii=0,047 pii-iii=0,001
МСТ, фл 90,43 ± 2,17 89,59 ± 0,53 86,56 ± 6,40 pi-iii=0,001 PIII = 0,180 Pii—Iii = 0,002
нет, % 42,03 ± 1,94 42,04 ± 4,44 38,44 ± 3,31 Pi-iii = 0,001 PI II = 0,986 Pii-iii = 0,001
МСН, пг 31,94 ± 0,70 28,20 ± 1,66 29,03 ± 2,53 Pi-iii = 0,001 PIii < 0,0001 pn-ni = 0,033
мене, г/л 353,44 ± 5,12 309,58 ± 9,02 335,33 ± 7,87 pi-iii=0,001 PI—II < 0,0001 P = 0,001 ii-iii «i««-1
Примечание. HCT — гематокрит; HGB — гемоглобин; MCH — среднее содержание гемоглобина в эритроците; MCHC — средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах; MCV — средний объем эритроцитов; RBC — число эритроцитов.
ПЕДИАТРИЯ |
с высокой квалификацией (первая подгруппа) концентрация HGB находилась в пределах 150-160 г/л (рис. 1). У участников данной подгруппы отмечено также увеличение MCV до 90,4 фл и MCHC до 353,4 г/л, в обоих случаях различия с группой сравнения статистически значимы (р = 0,001) (см. табл.). Эти изменения косвенно свидетельствуют об активной стимуляции процессов гемопоэза, необходимых при интенсивных физических нагрузках.
Адаптация организма подростков к физическим нагрузкам происходит постепенно и зависит от спортивного стажа, квалификации и интенсивности тренировочного процесса. Поэтому у 89,9% начинающих спортсменов второй подгруппы с более низкой спортивной квалификацией физические нагрузки привели к снижению MCHC до значений менее 320 г/л (рис. 2). Во второй подгруппе отмечено также снижение показателей MCH до 28,2 пг и MCHC до 309,6 г/л, что статистически значимо меньше, чем у спортсменов первой подгруппы (в обоих случаях p < 0,0001) и подростков группы сравнения (p = 0,033 и p = 0,001 соответственно) (см. табл.). Концентрация HGB в периферической крови менее 120 г/л выявлена у 8,7% спортсменов второй подгруппы и от 120 до 129 г/л — у 44,9% (см. рис. 1). У 20,3% начинающих спортсменов значения гематокрита были ниже 40% (рис. 3), у 2,9% MCV оказался меньше 80 фл, и у 7,2% величина MCH не достигала 27 пг.
Показано, что определение традиционного показателя — концентрации HGB у спортсменов часто оказывается неинформативным. Гораздо большей точностью обладает определение MCH и MCHC (с учетом объема эритроцитов), а также величины гематокрита. Результаты, полученные при динамических исследованиях комплекса гематологических показателей, дают основания утверждать, что в большинстве случаев значения MCH и гематокрита являются достаточно адекватными критериями наличия или отсутствия анемии у спортсменов [14].
Из отмеченного выше следует предположение, что сниженные показатели красной крови, наблюдавшиеся при анемических состояниях у физически активных подростков второй подгруппы (проявления феномена спортивной анемии) являются критериями перетренированности и перенапряжения. Это согласуется с результатами исследований Y.O. Schumacher и соавт. (2002), W. Schmidt и N. Prommer (2010), Е.И. Семёновой (2011) [7, 8, 10]. Выявленные изменения в периферической крови у начинающих спортсменов требуют незамедлительного информирования тренера и спортивного врача с целью коррекции спортивных тренировок и назначения восстановительных мероприятий. У высококвалифицированных спортсменов в момент обследования признаков анемии обнаружено не было.
Отсутствие физических нагрузок не оказывает благоприятного влияния на морфологический состав красной крови. Свидетельством этого является наличие железодефицитной анемии у подростков сравнительной группы, которое объясняется снижением уровня HGB и значений гематокрита. У 12,3% подростков, не занимающихся спортом, выявлены концентрации HGB ниже 120 г/л, у 59,3% — от 120 до 129 г/л (см. рис. 1). Значения гематокрита ниже возрастных норм обнаружены у 66,7% юношей (см. рис. 3). Низкие (< 27 пг) показатели MCH в группе сравнения отмечены у 12,3% обследованных, снижение MCHC (< 320 г/л) — у 6,2% (см. рис. 2). Данные изменения в периферической крови у подростков
Рис. 1. Концентрация гемоглобина в красной крови
у подростков, %
□ 150-160 г/л
□ 130-149 г/л
□ 120-129 г/л
□ менее 120 г/л
59,3
подгруппа 2-я подгруппа группа сравнен
Рис. 2. Средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах у подростков, %
□ > 320 г/л
: 320 г/л
^ 120,0 о 100,0
о 80,0 р
¥ 60,0
£ 40,0 с е
iE 20,0
о
* 0,0
100,0
93,8
0 , Г-Ч М
подгруппа
2-я подгруппа группа сравнения
¿Рис. 3. Показатели гематокрита у подростков,
> 40% < 40%
120
100,0 80,0
100,0
60,0 40,0
20,0
79,7
1-я подгруппа 2-я подгруппа группа сравнения
могут быть следствием влияния северного климата и экологии республики.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Полученные данные указывают на то, что физические нагрузки неоднозначно влияют на состав периферической крови. С повышением спортивной квалификации у спортсменов отмечается улучшение показателей периферической крови, что свидетельствует об усилении кислородтранспортной функции организма. Снижение показателей красной крови у начинающих спортсменов является признаком перетренированности и переходным состоянием в процессе адаптации организма к физическим нагрузкам.
У юношей, не испытывающих физических нагрузок, по данным проведенного исследования, имеются признаки железодефицитной анемии.
Педиатрия № 11 (155) / 2018 | bdMvofp.fy | 29
| PEDIATRICS
ЛИТЕРАТУРА
1. Иорданская Ф.А. Мониторинг функциональной подготовленности юных спортсменов — резерва спорта высших достижений: этапы углубленной подготовки и спортивного совершенствования. М.: Советский спорт; 2011. 141 с. [Iordanskaya F.A. Monitoring funktsional'noi podgotovlennosti yunykh sportsmenov — rezerva sporta vysshikh dostizhenii: etapy uglublennoi podgotovki i sportivnogo sovershenstvovaniya. M.: Sovetskii sport; 2011. 141 s. (in Russian)]
2. Coutts A.J., Reaburn P., Piva T.J., Rowsell G.J. Monitoring for overreaching in rugby league players. Eur. J. Appl. Physiol. 2007; 99(3): 313-24. DOI: 10.1007/s00421-006-0345-z
3. Halson S.L., Jeukendrup A.E. Does overtraining exist? An analysis of overreaching and overtraining research. Sports Med. 2004; 34(14): 967-81.
4. Макарова Г.А. Спортивная медицина: Учебник. М.: Советский спорт; 2004. 304 с. [Makarova G.A. Sportivnaya meditsina: Uchebnik. M.: Sovetskii sport; 2004. 304 s. (in Russian)]
5. Peake J.M., Suzuki K., Wilson G., Hordern M., Nosaka K., Mackinnon L. et al. Exercise-induced muscle damage, plasma cytokines, and markers of neutrophil activation. Med. Sci. Sports Exerc. 2005; 37(5): 737-45.
6. Кылосов А.А. Динамика физической работоспособности, вариабельности ритма сердца, биохимических и гематологических показателей в течение годичного цикла подготовки у юных лыжников: Дис. ... канд. биол. наук. Ярославль, 2009. 150 с. [Kylosov A.A. Dinamika fizicheskoi rabotosposobnosti, variabel'nosti ritma serdtsa, biokhimicheskikh i gematologicheskikh pokazatelei v techenie godichnogo tsikla podgotovki uyunykh lyzhnikov: Dis. ... kand. biol. nauk. Yaroslavl', 2009. 150 s. (in Russian)]
7. Семёнова Е.И. Морфологические показатели периферической крови высококвалифицированных спортсменов-единоборцев Якутии: Дис. ... канд. мед. наук. Якутск, 2011. 124 с. [Semenova E.I. Morfologicheskie pokazateli perifericheskoi krovi
vysokokvalifitsirovannykh sportsmenov-edinobortsev Yakutii: Dis. . kand. med. nauk. Yakutsk, 2011. 124 s. (in Russian)]
8. Schumacher Y.O., Schmid A., Grathwohl D., Bultermann D., Berg A. Hematological indices and iron status in athletes of various sports and performances. Med. Sci. Sports Exerc. 2002; 34(5): 869-75.
9. Fisher G., Schwartz D.D., Quindry J., Barberio M.D., Foster E.B., Jones K.W. et al. Lymphocyte enzymatic antioxidant responses to oxidative stress following high-intensity interval exercise. J. Appl. Physiol. 1985. 2011; 110(3): 730-7. DOI: 10.1152/ japplphysiol.00575.2010
10. Schmidt W., Prommer N. Impact of alterations in total hemoglobin mass on VO 2 max. Exerc. Sport Sci. Rev. 2010; 38(2): 68-75. DOI: 10.1097/JES.0b013e3181d4957a
11. Levine B.D. VO 2 max: what do we know, and what do we still need to know? J. Physiol. 2008; 586(1): 25-34. DOI: 10.1113/ jphysiol.2007.147629
12. Дурманов Н.Д., Филимонов А.С. Диагностика и коррекция нарушений обмена железа в спорте высших достижений. М.: Физкультура и спорт; 2010. 84 с. [Durmanov N.D., Filimonov A.S. Diagnostika i korrektsiya narushenii obmena zheleza v sporte vysshikh dostizhenii. M.: Fizkul'tura isport; 2010. 84 s. (in Russian)]
13. Brocherie F., Millet G.P., Hauser A., Steiner T. Association of hematological variables with team. Sport Specific Fitness Performance, Hematology and Fitnessin Team Sports. 2015; 10: 1371-83.
14. Гунина Л.М., Винничук Ю.Д., Головащенко Р.В. Коррекция спортивной анемии как фактора, лимитирующего физическую работоспособность, с помощью цефарансина. Ресурсы конкурентоспособности спортсменов: теория и практика реализации. 2015; 3: 71-3. [Gunina L.M., Vinnichuk Yu.D., Golovashchenko R.V. Korrektsiya sportivnoi anemii kak faktora, limitiruyushchego fizicheskuyu rabotosposobnost', s pomoshch'yu tsefaransina. Resursy konkurentosposobnosti sportsmenov: teoriya i praktika realizatsii. 2015; 3: 71-3. (in Russian)] g]
ЧИТАЙТЕ
bcfrtM>lpsPij
детская гематология
Статьи сходной тематики в выпусках «Доктор.Ру» Педиатрия Онкогематология и «Доктор.Ру» Гематология:
• Федорова Д.В., Папуша Л.И., Терещенко Г.В., Митрофанова А.М. и др. Случай анемии Даймонда — Блекфена с посттрансфузионной перегрузкой железом тяжелой степени // Доктор.Ру. 2016. № 5 (122). С. 60-63.
• Румянцев А.Г., Варфоломеева С.Р., Грачёв Н.С., Карачунский А.И. и др. Принципы и инструменты доказательной медицины в детской гематологии/ онкологии // Доктор.Ру. 2015. № 10 (111). С. 6-13.
• Подчерняева Н.С., Васильев С.А., Шпитонкова О.В., Глухова М.В. Случай поздней диагностики наследственной макротромбоцитопении — синдрома Фехтнера у девочки // Доктор.Ру. 2013. № 9 (87). С. 35-39.
Полные версии статей доступны на сайте www.rusmg.ru
НП «РУСМЕДИКАЛ ГРУПП»
