Введение к работе
гуальность проблемы. Занятия спортом оказывают выраженное воздействие на все органы и системи организма человека. Система крови в этом отношении не является исключением. Однако до настоящего времени влияние на нее систематической спортивной тренировки и однократной физической нагрузки изучено крайне недостаточно. В связи с отим не представляется возможным судить о характере адаптационных сдвигов, происхо; ящих в системе крови в процессе современной спортивной тренировки. К тому же большинство из этих работ проведено на методическом уровне, не отвечающем современным требованиям.
Суцоствувщсе сегодня предстс-иление о влиянии физических на-грузок на систему крови спортсменов оснозано, главным образом, на лечении показателей периферической крови. При этом в качестве основных критериев оценки ее состояния обычно используется определение количества эритроцитов, лейкоцитов и гемоглобина в одном литре крови (Клименко A.M. с соавт., 1980; Ькничонко Н.С. с соавт., I9B4; Паршенков Н.Л. с соавт., 1990; и др.). В большинстве этих работ можно найти данные как об увеличении, так и уменьшении этих показателей в состоянии покоя у спортсменов, по сравнению с лицами, не занимающимися спортом. Так, описано выракекное снижение количества эритроцитов и гемоглобина в периферической крови у спортсменов под влиянием систематической спортивной тренировки (Шакиров 3.3., I9V8; Макарова Г.А. с соавт., 1991; и др.). Помимо исследования показателей периферической крови в покое, многими авторами (Волков И.'Л. с соавт., 1986; Крауя А.А., 1991; и др.) изучалось влияние на них однократной физической нагрузки. В результате таких исследований установлено как увеличение количества эритроцитов, гемоглобина и величины гематокрита, так и их снижение.
Не отрицая значения исследований периферической крови, следует однако указать, что такой подход к изучению системи коови в настоящее время нельзя считать достаточно полным. В клинической Mt,. .ицино убедительно показано, что величины перечисленных выше показателей крови заьпеят от- соотношения между объемом циркулирующих эритроцитов и объемом циркулирующей плазмы. При постоянном объеме циркулирующих эритроцитов, но при уменьшении или увеличонии объема циркулирующей плазм-, ктичество эритроцитов в одном литре крови .. величина гематокрита будут существенно увеличиваться или
уменьшаться. Поэтому только зная объем циркулирующих эритроцитов и общее количество гемоглобина, находящееся в кровеносном русле, можно судить о тех изменениях, которые происходят с форменными элементами периферической крови как в покое, так и при однократной физической нагрузке. Вместе с тем у спортсменов такие показатели, как объем циркулирующих эритроцитов, объем циркулирующей плазмы и общее количество гемоглобина, изучены крайне недостаточно (Имелик О.И., 1977; Назаров СБ. с соавт., 1988).
Другая сторона проблеми связана с влиянием физических нагрузок на количество лейкоцитов, поскольку выявленная у спортсменов тенденция к лейкопении (Ямутова Л.М. с соавт., 1983; Макарова Г.А., Локтев С.А., 1990; и др.) не может быть объяснена данники, полученными при изучении этих клеток крови традиционными методами исследования. Установление же истинных причин, приводящих к уменьшению числа лейкоцитов у спортсменов, возможно только при исследовании других показателей, к числу которых следует правде всего отнести клетки-предшественники различных линий гемопоэза. Однако эти показатели у спортсменов совершенно не изучены.
Помимо количественной оценки лейкоцитов, в современной гематологии используются метода изучения их функционального состояния путем определения в гранулоцитах количества гликогена, активности пероксидазы и щелочной фосфатази (Шубич М.Г. с соавт., 1989; и др.). Изучению этих показателей у спортсменов посвящены едшгачные работы (Матвиенко JL.A., Макеев О.А., 1977; Яновская A.G., 1985). Вместе с тем, учитывая большую чувствительность этих энзимов к разного рода воздействиям, можно полаг ть, что эти показатели будут подвергаться изменениям и под влиянием физических нагрузок.
Другими важными показателями системы крови являются агрегация эритроцитов и тромбоцитов, деформация эритроцитов, адгезия тромбоцитов и вязкость крови (Коновалов СВ.», 1986; Муравьев А.В. с соавт.* 1990). Изменение этих показателей может существенно влиять на кислородтрэкспортную функцию крови, тем самым изменяя уровень функционального состояния спортсменов. Однако такие исследования немногочисленны, во ілногом противоречивы, а попытки использования этих показателей в качестве критериев оценки уровня функционального состояния спортсменов оказались неудачными.
И, наконец, практически не изучено влияние систематической спортивной тренировки и однократной физической нагрузки на тиолда-
сульфидную и ферментную части антиоксидантной системи (АОС) крови. Вместо с тем, исследование вопросов адаптации человека к экстремальным воздействиям, к числу которых следует отнести и физические нагрузки, не представляется реальним без понимания молекулярных механизмов, поскольку физическая нагрузка, как и любой другой фактор, действующий на организм, вызывает стрессовую реакцию (Меер-сон Ф.З., Паонникова М.Г., 1988), необходимым компонентом которой является усиление свободнорадикального окисления биосубстратов клетки.
Таким образом, всо вышеизложенное убеждает в необходимости проведения многоплановых исследований системы крови у спортсменов с использованием современных методов исследования.
і [ель работ» - изучить влияние систематической спортивной тренировки и однократной физической нагрузки на различные звенья системы крови, виявить характер адаптационных сдвигов и разработать на этом основании информативные критерии для оценки уровня функционального состояния организма спортсменов.
За,чдчи исследования:
-
определить объем циркулирующей крови, эритроцитов, плазмы и обцее количество гемоглобина, находощееся в кро> сносном русле, у спортсменов с различным уровнем функционального состояния;
-
изучить длительность жизни эритроцитов у спортсменов, тренирующих качество выносливости;
-
изучить агрегацию эритроцитов и тромбоцитов, адгезию тромбоцитов, деформацию эритроцитов и вязкость крови у спортсменов с различии?,) уровнем функционального состояния;
1) исследовать лейкоцитарную формулу и функциональное состояние лейкоцитов у спортсменов разного возраста;
-
изучить колонне- и класторобразувцув способность гемопоэ-тическнх клеток у спортсменов с тенденцией к лейкопении;
-
исследовать влияние физических нагрузок на состоите тиол-дисульуздюіі і: ферментной частей антиоксидантной системы ЦОС) кроыг;
-
разработать информативные кр: :ории по показателям системы крови для оценки іупісціонального состояния спортсменов.
Положення, пцноекмко на защиту;
1) современная спортивная тренировка оказывав выражение воздействие на развито nyvofl даптации звеньев системы крови к
различного рода физическим нагрузкам;
2) иод влиянием систематической спортивной тренировки у мужчин а .Еенчлн, занимающихся спортом, происходит увеличение объема вдркуаврущей крови, его составляющих и общего количества гемоглобина. Объем циркулирующей крови, объем циркулирующих эритроцитов и общее количество гемоглобина, расчитанные на килограмм массы тела, в покое и после физической нагрузки являются критериями оценки уровня (йрвадаопаяьного состояния спортсменов обоего пола, в отличие от количества гешглобина, лейкоцитов в одном литре крови, и величины гематокрита;
5) укеньиеше количества гемоглобина о одном литре крови и
величины гематокрита, наблюдаемое у некоторих спортсменов, тре
нирующих качество вшгосяквоста, но является следствием укорочения
длительности шшш эритроцитов, а обусаовхеко уиенгаелгаж гегяжоп-
центрашш за счет повшешюго объема цзркужрувдві шзазкн;
4) систематическая спортивная тренировка у спортсменов, тренирующих качество вшіосхівости (марафонцы и ходокп), враводат к увеличении вязкости крош, агрегации тромйоцптов к сн'ізвдяв адге-зии тромбоцитов. Критериям! оценка уровня ф*-икцвопал!>шт> состояния спортсменов являются гааффкцкенты агрегации эритроцитов К 5!Х деформации в покое и посяе физической нагрузки;
5} современная спортивная тренировка не оказ.-іваот влияния на частоту леЯкоаенаа у спортсменов. Вдавленная у отдельных спортсме нов лейкопения не связана с угнетением лойкопоэза, а обусловлена перераспредекюгевшвш механизмами в кровеносном русле;
6) различия показателей лейкоцит а]..гой формули и функциональ-
' ного состояния грааудоцитов у спортсменов и лезашшащихся спорти в возрасте'14-18 лот свидетельствуют об адаптационних сдвигах, при исходящих в условиях напряженной мышечной деятельности;
7) изменение активности ферментов антис":сидалтиой системы кре
ви отражает усиление свободнорадикалыюго окисления у спортсменов.
Уровень активности хяутахвоиредуктазы и направленность изменониг
тиолдасульфидного коэйицвеета в белковой и сумі.іарной фракциях
тгчлдисульфвдной системы крова является показателями адаптации
спортсмена к физической нагрузке.
Научная новизна. Впервые выявлено, что у спортсменок, также кай и у спортсменов, под влиянием систематической спортивной тропи ровки происходит увеличение объема вдрхудпрушгЗ крови (ОЦК).обге-,
ма циркулирующих эритроцитов (ОЦЭ), объема циркулирующей плазмы (ОЦП) и общего количества гемоглобина.
Впервые установлено, что объемные показатели крови и общее количество гемоглобина, .расчитанные на килограмм массы тела, находятся в зависимости от уровня функционального состояния спортсменов. У спортсменов с хорошим функциональным состоянием отмечены большие показатели ОЦК, ОЦЭ и гемоглобина, чем у спортсменов с недостаточным уровнен функциональной подготовленности. Доказано, что количество гемоглобина, лейкоцитов и величина гематокрита, определяемые традиционншл методами в покое к после физической нагрузки, но отражают уровня функционального состояшя спортсменов.
Впервые показано, что у споотсменов, треігарующих качество выносливости, в процессе занятий спортом не происходит укорочения длительности жизни эритроцитов; наблюдающаяся же тенденция к сниже-н.ло лейкоцитов в периферической крови связана у них не с угнетением гранулоыоноцитопоэза, а с перераспределением этих клеток в кровеносном русло.
Впервые установлено, что лейкопения для спортсменов не характерна.
Впервые показано, что у спортсменов в возрасте 14-18 лет, по сравнению с нозашмашдажея спортом того же возраста, наблюдаются . изменения в лейкоцитарной формуле, которые сопровождаются изменениям! функционального состояния гранулоцитов.
Доказано, что показатели агрегации эритроцитов и их деформации в покоо и после физической нагрузки могут служить дополнитель-шг.та критериями оценки уровня функционального состояния спортсменов при проведении комплексних медицинских исследований.
Впервые установлено, что уровень активности глутагионредукта-зы и направленность изменения тиолдисульфидного коэффициента в белковой и суммарной фракциях тиолдисульфидной части АОС после физической нагрузки являются показателей адаптации к ной спортсмена.
Практическая значимость. Независимо от пола, у всох .портсме-ноь происходит уволичоиио объемных показателей крови и общего количества гег.гоглобшт, находящегося в кровеносном русле, которые отражай? влияние систематической спортивной тренировки на систему крови спортсменов, в отличие от количества гемоглобина, определяемого в I л и величины гематокрита.
При оценке функционально!j состояния спортсменов в качестве
критериев следует использовать не количество эритроцитов и гемоглобина віл периферической крови, а объем циркулирующей крови, объем циркулирующих.эритроцитов и оіцсе количоство гемоглобина, рас-читашше на килограмм массы тела.
Наблвдаемое у спортсменов уменьшение количества эритроцитов в I л и величины гематокрита обусловлено изменением соотношения между объемом циркулирующих эритроцитов и объемом циркулирующей плазмы, а не сокращением длительности жизни эритроцитов.
Об отсутствии истинной, лейкопении у спортсменов шию судить на основании исследования колонне- и кластеробразующей способности гемодоэтических клеток в периферической крови, а также увеличении количества лейкоцитов после физической нагрузки.
Оценка некоторых показателей лейкоцитарной формулы и функционального' состояния гранулоцитов у спортсменов 14-18 лет не может осуществляться по критериям, характерным для лиц того же возраста, не занимающихся спортом.
Количество лейкоцитов и лейкоцитарная формула не отражают уровень функционального состояния спортсменов.
Критериями оценки функционального состояния спортсменов могут служить коэффициенты агрегации эритроцитов, их деформации в покое и изменения после физической нагрузки.
Уровень активности глутатионредуктазы определяет устойчивость спортсменов к физической работе. Изменения сульфгидрилышх и да-сульфидных групп белковой и суммарной фракций тиолдисульфидной части АОС крови приводят к изменению тиолдисульфвдного коэффициента, направленность изменения которого после физической нагрузки может служить критерием оценки уровня физической работоспособности спортсменов.
" Апообалия и реализация, результатов исследования, материалы диссертации докладывались на итоговых научных-конференциях Санкт-Петербургского научно-исследовательского института физической культуры (1981, 1293 гг.), Санкт-Петербургском научном общество щ спортивной медицине и лечебной физкультуре (1967 г.), итоговых научно-практических,, конференции Санкт-Петербургского санитарно-гигиенического медицинского института (1989, 1992 гг.).
По теме диссертации опубликовано 16 работ, в том числе 2 гла-j вы в монографиях, 3 статьи в центральных журналах, 2 статьив кауч» ных сборниках, 9 - в сборниках всесоюзных, республиканских съездов] и конференций.
"олучегаше материалы исследований используются в работе Санкт-Петербургских городского и областного врачебко-физкультурных диспансеров, медицинского центра училища олимпийского резерва № 1 Санкт-Петербурга и в учебном процессе на кафедре госпитальной терапии с курсом врачебного контроля, лечебной физкультуры к физиотерапии Санкт-Петербургского санитарно-гигиенического медицинского института и кафедро спортивной медицины Государственного института физической культуры им.П.Ф.Лесгафта.
Получено свидетельство на рационализаторское предложение "Модификация способа определения спонтанной агрегации эритроцитов" & 1299 от 29.02.92 (совместно с В.АЛапотниковым).
Обтаем и отпуктуря яиссертшр'ч. Диссертация изложена на 267 страницах кзагагописного текста и состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего 200 отечественных и 150 иностранных источников. Работа содержит 38 таблиц, 9 рисунков, 15 приложений.
Материал и г,:ото;;ы исследования. Для решения поставленных задач обследован 1631 спортсмен (1212 мужчин и 419 женщин) и 517 человек, не занимающихся спортом (433 мужчины и 84 женщины).
Все испытуемые спортсмены прошли медицинское ібеледованио в Санкт-Петербургских городском и областном врачебно-физкулътурных диспансерах, секторе спортивной медицины Санкт-Петербурге"ого научно-исследовательского института физической культуры и медицинском центре училища олимпийского резерва № 1 Санкт-Петербурга. Лица, но занимающиеся спортом, обследовали в медицинской части Санкт-Петербургского санитарно-гигиенического медицинского института, на кафедре факультетской терапии Санкт-Петербургского медицинского института им.акад.И.П.Павлова и в медицинском кабинете 159 школы Калининского района Санкт-Яетербурга. Все обследованные, как спортсмени, так к незанямающиеся спортом, не имели отклонений в состоянии здоровья.
Обследованные спортсмены имели квалификацию от третье,-о спортивного разряда до мастера спорта международного класса; спортивный стаж у большинства спортсменов С 1,3 %) составил от 5 до 19 лет. Рее спортсмены систематически тренкровалиоь в различных видах спорта (гребля, лыжный спорт, игровые вида спорта и др.) и выполняли обьеш и интенсивность тренировочных нагрузг ч, запланиг «ванные в соответствии с этапом гс^йчного цикла подготовки, .
Спортсмены были распределены на группы в зависимости от на-правлень-сти тренировочного процесса, в соответствии с классификацией А.Г.Дембо с соавг. (1966).
Определение объема циркулирующей крови осуществлялось с помощью радиоактивных сг51, I1-51 -альбумина, а длительность жизни эритроцитов - по периоду полувыведения аутоэритроцитов, меченных Сг51 (Канаев СВ. с соавт., 1975). Исследованию подвергнуты 84 спортсмена обоего пола в возрасте 18-29 лет, из них 46 человек как в покое, так и после пятиминутной велоэргометрической нагрузки, равной . PWCi70 Для каждого испытуемого. В качестве контрольных данных использованы результаты, полученные у 55 человек, не занимающихся спортом.
Исследование параметров микроциркуляторного гемостаза проведено у 24 спортсменов, тренирующих качество выносливости (второй спортивный разряд - мастер спорта международного класса), в возрасте от 18 до 29 лет. Кинематическая вязкость крови определялась с .помощью набора капиллярных вискозиметров типа ВИЕМ. Участие эритроцитов в гемостазе оценивалось по спонтанной агрегации эритроцитов (Лапотников В.А., Хараш Л.М., 1982) и деформации эритроцитов (Лапотников В.А,, Моисеев СИ., 1985), а тромооцитов - по спонтанной агрегации тромбоцитов ( Wu, Hoak , 1974) и их адгезии (Хараш Л.М. с соавт., 1982). В качестве физической нагрузки использована работа на велоэргометре. Первые две пятиминутные нагрузки выполнялись согласно рекомендацией В.Л.Карпмана с соавт. (1988) с последующим расчетом PWC-iyo . Через пять минут отдыха обследуемый дополнительно выполнял работу с мощностью, равной етс170, также в течение пя-' ти минут. Контрольную группу'составили 54 человека, не занимающихся спортом.
Для решения задач, связанных с исследованием влияния систематической спортивной тренировки на количес>ио лейкоцитов и их морфологический состав, обследовано 1393 спортсмена разного возраста, опоргивного мастерства и стажа и 317 человек, но занимающихся спортом. Изучение кол'оние- и кластеробразуодей способности гвмопоэтических клеток прсаедено у 31 спортсмена (из них у II после физической нагрузки) и 12 лиц, не занимающихся спортом. Показатели функционального состояния гранулоцитов изучены у 132 спортсменов и 91 школьника, не занимающегося спортом. Влияние однократнол физической нагрузки на показагели периферической крови исследовано
„.> 5? спортсменов, а на показатели функционального состояния грану-лоцитов и лимфоцитов у 26 спортсменов. Клонирование кровотворних клеток осуществлялось по методу Pike, Robinson(1970) в модификации Б.В.Афанасьева с соавт. (1976). Морфологическое исследование клеточного состава агарових колоний и кластеров производилось по методу Salmon, Buiok .(1979) в модификации Ы.А.Френкель и соавт. (1982). Для оценки цитохимических показателей.использован метод полуколичествонной оценки, разработанный Kaplow (1955) в модификации Aataldi, Verga (195/). Определение количества гликогена производилось но методу Мо имшв (1946), активности пероксидазы - ио методу Sato (1928) в модификации Quaglino (1958).
Влияние систематической споптивной тренировки и однократной физической нагрузки на показатели тиолдисульфвдной и ферментной частей AOG крови изучено у 31 спортсмена, тренирующего качество выносливости (лыжники, гребцы) в возрасте от 17 до 26 лет.'По спортивному мастерству ото были лица от третьего спортивного разряда до мастера спорта. Физическая нагрузка заключалась в работе на ве-лоэргометро и выполнялась также, как и при исследовании у спортсменов состояния .мккроциркуляторного гемостаза. Изучено содержание сульфгідрильних и дисульфидзшх групп в крови (Соколовский В.В. с соавт., 1977), активность ферментов в эрцтроцитарном гемолизате: глюкозо-6-фосйатдегадрогенаэа (Г-6-ФДТ), глутатионродуктача (ГР), каталаза ( Beutier, 1975) и супероксиддисмутаза (СОД) (Осетинская А.Ф., 1982). В качестве контроля использованы результаты исследования 31 человека,не занимающегося спортом,того же возраста, что и спортсмени.
Исследования с использованием радиоизотопных методов, определение показателей состояния микроциркудяторного гемостаза, колоние-и кластеробразувдей способности гемопоэтических клеток проведены совместно с сотрудниками лаборатория кафедры факультетской терапии Санкт-Петербургского медицинского ішетятута им.акад.И.II.Павлова. Определение показателей АОС осуществлялось совместно с сотрудниками биохимического отдела ЩйЛ Санкт-Пегорбургского сакитарно-гигие-ничоского медицинского института.
Полученные данные подвергнуты статистической обработке методом малих выборок 5шера-Стыодепта. Для установления взаимосвязи ряда показателей проведен корреляционный анализ.
Проведено более ІІООО исс .вдаваний гематологичеоких показаТе^ лей: объемов циркулирующей крови, его составляющих и общего коли*
чества гемоглобина - 828; состояния микроциркуляторного гемостаза - 332, тиолдисульфкдной и ферментной частой АОС крови - 1409; колонне- и кластеробразующих способностей гсмопоэтических клеток - 108; функционального состояния лейкоцитов - 747; периферической крови - более 7000.
