МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ

ДНІПРОПЕТРОВСЬКА ДЕРЖАВНА МЕДИЧНА АКАДЕМІЯ

Луцик Олена Григорівна

УДК 612.13/.17+612.2.:572.51:612.766.1)-052.63

Метаболічні зміни в еритроцитах та функціональний стан гемоглобіну при
дії фізичних навантажень

14.01.24 – лікувальна фізкультура та спортивна медицина

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Дніпропетровськ -2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Запорізькому державному університеті і Таврійському
Національному університеті ім. В.І. Вернадського.

Науковий керівник:

доктор медичних наук, професор Абрамов Віктор Васильович,

Дніпропетровська державна медична академія, завідувач кафедри спортивної
медицини, лікувальної фізкультури, фізичного виховання та валеології.

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, доцент Єрьоміна Олена Леонідівна, Українська
медична стоматологічна академія (м. Полтава), зав.курсом лікувальної
фізкультури та спортивної медицини;

кандидат медичних наук, доцент Пєшкова Ольга Володимирівна, Харківська
державна академія фізичної культури Державного комітету з питань
фізичної культури і спорту, зав. кафедри фізичної реабілітації та
спортивної медицини.

Провідна установа:

Кримський державний медичний університет ім. С.І. Георгієвського МОЗ
України, кафедра ЛФК та спортивної медицини , м.Сімферополь.

Захист відбудеться 18.02.2005 року о 13 годині

на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.601.01 у Дніпропетровській
державній медичній академії за адресою: 49044, м. Дніпропетровськ, вул.
Дзержинського, 9.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Дніпропетровської
державної медичної академії (49044, м. Дніпропетровськ, вул.
Дзержинського, 9 ).

Автореферат розісланий 17.01.2005 року.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

д.мед.н.
Кобеляцький Ю.Ю.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Спортивна діяльність, яка включає в себе спортивні
тренування і, особливо, змагальні навантаження, не тільки
супроводжується масивним розходуванням енергії, але в переважній
більшості випадків може бути віднесена до стресових впливів, що
представляє істотну загрозу порушенню гомеостазу (Меерсон Ф.З. и
соавт.., 1988; Малышев И.Ю. и соавт., 1995; Калинин В.И., 1996;
Коношенко С.В. та співавт., 1997; Викдюк В.П., 1998; Крочинская А.З.,
1998).

Одним із актуальних напрямків у цьому аспекті є вивчення молекулярних
основ адаптації до дії на організм фізичних навантажень, до спортивної
діяльності, з’ясування біохімічних механізмів “довгострокової ” і
“термінової” адаптації до фізичних навантажень різного ступеня
потужності і тривалості.

Існуючі в сучасній літературі дані свідчать про глибокі зміни з боку
обмінних процесів під впливом на організм спортсменів частих та
інтенсивних фізичних навантажень, що пов’язано з процесами
нейроендокринної регуляції, підсиленням енергообміну та мобілізацією
вуглеводних і ліпідних субстратів (Ефименко А.М. и соавт., 1978;
Кириенко Г.А., 1980; Толкачева Н.В., 1985; 1989; 1991). Однак,
механізми, за допомогою яких здійснюються компенсаторно-пристосувальниі
реакції при адаптації до фізичних навантажень, до теперішнього часу мало
вивчені.

Залишаються недостатньо з’ясованими механізми транспорту та утилізації
жирних кислот і продуктів їх метаболізму, що використовуються як
енергетичні і пластичні субстрати, при “ довгостроковій ” і “терміновій”
адаптації до дії фізичних навантажень в залежності від їх характеру та
рівня тренованості організму.

Мало вивченим в цьому аспекті є також питання про киснево-транспортну
функцію гемоглобіну та зміни в еритроцитах, що займають важливе місце в
підтриманні загального гомеостазу, “тканинного дихання” та
енергозабезпеченості організму. Разом з тим, з’ясування метаболічного
статусу еритроцитів при різних станах організму стає все більш
актуальним (Козлова Н.М. и соавт, 1998; Новицкий В.В. и соавт, 1999;
Martion-Matco M. et al., 1998; Novak Z. et al.,1999; Jennings M.L.,
1999; Sil Susmita, 2000).

Вивчення біохімічних механізмів адаптації до фізичних навантажень і
пошук засобів, що сприяють підвищенню адаптаційних можливостей
організму, має як загальнонаукове, так і практичне значення (Калинский
М.И. и соавт., 1986; Виндюк В.П., 1998; Попичев М.И. и соавт., 1999;
Коношенко С.В. и соавт., 2000; Журба В.А., 2001), оскільки результати
досліджень в цьому напрямку можуть знайти застосування для вирішення не
тільки загальнонаукових, але й прикладних питань в тих сферах
діяльності людини, де вона зустрічається з перевантаженнями, перевтомою
і де необхідно підвищити працездатність чи прискорити процес
відновлювання.

Дослідження в цьому аспекті мають велике значення для практики спорту,
сприяючи вибору правильної організації тренувального процесу, що
перешкоджає зриву адаптації організму спортсменів до фізичних
навантажень і розвитку патологічного стану.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота
проводилась згідно з планом держбюджетної теми “Молекулярно-клітинні і
системні механізми дії чинників різної природи на живі системи” кафедри
біохімії Таврійського Національного університету ім. В.І. Вернадського

( держреєстраційний номер 0101 И 005 237).

Мета і задачі. Метою даної роботи стало обґрунтування медичних
критеріїв, удосконалених керуванням спортивного тренування по показникам
еритроцитарного метаболізму, спорідненості гемоглобіну до кисню при
“довгостроковій” і “терміновій” адаптації до фізичних навантажень
ациклічного типу в залежності від рівня тренованості організму та виду
спортивної спеціалізації. У відповідності з цим вирішувались наступні
задачі:

Встановити рівень первинних та вторинних продуктів перекисного
окислення ліпідів у плазмі крові та в мембранах еритроцитів при
“довгостроковій” та “терміновій” адаптації організму спортсменів різної
кваліфікації і спеціалізації до дії фізичних навантажень ациклічного
типу.

Вивчити жирнокислотний склад плазми крові і мембран еритроцитів у
спортсменів при “довгостроковій” та “терміновій” адаптації до фізичних
навантажень ациклічного типу.

Вивчити показники внутрішньоеритроцитарного метаболізму, пов’язаного,
головним чином, з використанням глюкози, в умовах адаптації до фізичних
навантажень в залежності від рівня кваліфікації спортсменів та виду
спортивної спеціалізації.

Охарактеризувати функціональну активність гемоглобіну при
“довгостроковій” та “терміновій” адаптації до фізичних навантажень
ациклічного типу.

Розробити на основі отриманої інформації диференційовані рекомендації
лікарського контролю за учбово-тренувальним процесом в ациклічних видах
спорту.

Об’єкт дослідження. Метаболічний стан еритроцитів та функціональна
активність гемоглобіну при адаптації до фізичних навантажень.

Предмет дослідження. Вплив фізичних навантажень ациклічного типу на
метаболічний статус еритроцитів, спорідненість гемоглобіну до кисню у
спортсменів різної спеціалізіації і кваліфікації.

Методи дослідження. Біохімічні (газо-хроматографічний аналіз жирних
кислот, оцінка інтенсивності процесів перекисного окислення ліпідів
(ПОЛ), гліколізування гемоглобіну, активності гліколітичних реакцій,
активності окремих ферментів, спорідненості гемоглобіну до кисню),
статистичні.

Наукова новизна одержаних результатів. Установлено, що при адаптації до
фізичних навантажень ациклічного типу активізація процесів ПОЛ має
залежність від рівня тренованості організму та виду спортивної
спеціалізації.

Вперше показано, що при “довгостроковій” та “терміновій” адаптації до
фізичних навантажень ациклічного типу здійснюються зміни жирнокислотного
складу плазми крові і мембран еритроцитів, стан
внутрішньоеритроцитарного метаболізму, головним чином, в напрямку
підвищення інтенсивності гліколітичних реакцій і енергообміну та
ефективності киснево-транспортної функції гемоглобіну, що знаходиться в
певному зв’язку з процесами перекисного окислення ліпідів і вмістом
поліненасичених жирних кислот (ПНЖК) ?3 в плазмі крові і в мембранах
еритроцитів.

Установлено, що при “терміновій” адаптації до дії фізичного
навантаження здійснюється більш виражена мобілізація
компенсаторно-пристосувальних механізмів, що сприяє стабілізації
процесів ПОЛ, активному використанню ПНЖК ?3 та ?6, підвищенню
метаболічної активності еритроцитів і киснево-транспортної функції
гемоглобіну.

Показано, що відмінності в стані еритроцитарного метаболізму, пов’язані
з видом спортивної спеціалізації, при адаптації до фізичних навантажень
ациклічного типу проявляються, головним чином, у спортсменів низької
кваліфікації.

Теоретичне значення одержаних результатів. Показано, що при адаптації до
фізичних навантажень ациклічного типу в еритроцитах здійснюються
метаболічні перебудови, змінюється спорідненість гемоглобіну до кисню,
що пов’язано як з рівнем кваліфікації спорстменів, так і з видом
спортивної спеціалізації.

Практичне значення роботи. Одержані дані можуть використовуватися для
підбору тестів, необхідних для корекції тренувального процесу,
прогнозування спортивних результатів і діагностики стану перенапруги,
зриву адаптації.

Особистий внесок здобувача. Здобувачем самостійно проведені всі
експериментальні дослідження, статистична обробка одержаних даних,
оброблено літературний матеріал за темою дисертації. Аналіз результатів
і висновки зроблені разом з науковим керівником.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації доповідались на
IV Міжнародній конференції “Франція-Україна” (Дніпропетровськ, 1998 р.);
на III науково-практичній Міжнародній конференції “Адаптаційні
можливості дітей та молоді” (Одеса, 2000 р.); на науковій конференції
професорсько-викладацького складу та аспірантів Таврійського
Національного університету (Сімферополь, 2002 р.).

Публікації. Основні положення роботи опубліковані в 11 наукових
працях, із них 9 статей та 2 тези, в фахових виданнях- 4.

Структура та об’єм дисертації. Дисертаційна робота викладена на 169
сторінках друкованого тексту і складається зі вступу, 5 розділів
(огляд літератури, об’єкт і методи досліджень, 3 розділи власних
досліджень , аналіз і узагальнення результатів досліджень), висновків,
практичних рекомендацій, списку використаної літератури (290 джерел, із
них 125 — іноземних авторів).

В роботі представлено 18 рисунків та 22 таблиці.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали і методи дослідження. Обстежені чотири групи спортсменів
ациклічного виду спорту (волейболісти і баскетболісти) високої і низької
кваліфікації у віці 21-22 роки. В групи спортсменів високої
кваліфікації ввійшли майстри спорту і кандидати в майстри спорту,
інші групи склали спортсмени низької кваліфікації, що займаються
спортом на протязі 3-х років 3 рази на тиждень. В кожній обстеженій
групі було по 19 осіб. Контрольну за віком і статтю групу склали 20
осіб, що не займаються спортом. Кров брали із ліктьової вени до і після
фізичного навантаження ациклічного типу (2 години навчально-тренувальних
занять). Матеріалом для дослідження служили плазма крові, еритроцитарні
мембрани та гемолізат еритроцитів.

Для отримання плазми крові і гемолізату еритроцитів використовували
метод Драбкіна (Drabkin, 1949).

Мембрани еритроцитів виділяли за методом Сербінової Т.А. (1980). В
роботі використані методи кількісного аналізу загальних ліпідів і
продуктів їх перекисного окислення в плазмі крові та в складі
еритроцитарних мембран (Покровский А.А., 1969; Гаврилов В.Б.,
Мишкорудная М.И., 1983; Ohkawa M., Ohirhi N., Yagik, 1979), аналіз
жирнокислотного складу плазми крові та еритроцитарних мембран методом
газо-рідинної хромографії (Morris W.R., Smith L.M., 1964), визначення
кількісного вмісту гемоглобіну, метгемоглобіну та глікозилірованого
гемоглобіну (Кушаковский М.С., 1970; Колб В.Г., Камышников В.С, 1976;
Данилова Л.А., Лопатина Н.И., 1986), кількісне визначення в еритроцитах
фосфоєнолпірувату, АТФ та глюкози (Алейникова Т.А., Рубцова Г.В., 1988);
визначення активності внутрішньоеритроцитарних ферментів: гексокінази,
глюкозо-6-фосфат-дегідрогенази і глутатіонредуктази (Кочетов Г.А.,
1980). Спорідненість гемоглобіну до кисню визначали
спектрофотометричним методом побудови кривих кисневої дисоціації
(Шорохов Ю.А., 1974). Статистичну обробку експериментальних даних
здійснювали за Бейлі Н. (1964).

Результати власних досліджень. Вплив фізичних навантажень на вміст
загальних ліпідів і продуктів їх перекисного окислення в плазмі крові та
в мембранах еритроцитів у спортсменів високої і низької
кваліфікації.“Довгострокова” адаптація як результат підсумування слідів
“термінової” адаптації проявляється у вихідному стані спортсменів до
дії навантаження, тоді як “термінова” адаптація реалізується при
безпосередній дії на організм фізичного навантаження, в умовах
підвищених енерговитрат. Заслуговує на увагу і той факт, що в мембранах
еритроцитів спортсменів високої кваліфікації вміст ТБК – активних
продуктів є більш високим в порівнянні з групами спортсменів низької
кваліфікації.

Як видно із даних таблиць 1 і 2, у спортсменів обох спеціалізацій,
незалежно від рівня спортивної кваліфікації, спостерігається загальна
спрямованість змін відповідних біохімічних показників: зниження вмісту
загальних ліпідів, підвищення рівня первинних продуктів ПОЛ і
реципрокний характер змін вмісту ТБК – активних продуктів в плазмі
крові та в мембранах еритроцитів.

Одержані результати свідчать про інтенсифікацію реакцій перекисного
окислення ліпідів в організмі спортсменів як при “довгостроковій”, так і
при “терміновій” адаптації до фізичних навантажень ациклічного типу.
Разом з цим, у спортсменів низької кваліфікації відмічається більш
високий рівень продуктів ПОЛ. Організм спортсменів високої кваліфікації,
ймовірно, більш активно використовує первинні продукти ПОЛ, можливо, по
ферментативному шляху, що веде до синтезу біологічно активних сполук,
або по шляху більш глибокого окислення як енергетичних субстратів.

Варто відмітити, що у спортсменів низької кваліфікації проявляються
великі відмінності у зміні рівня загальних ліпідів і продуктів ПОЛ в
плазмі крові та в мембранах еритроцитів, зумовлені видом спортивної
спеціалізації.

Таблиця 2

, n=58

Обстежені групи Загальні ліпіди,

мг/мл Дієнові кон’югати і кетони

ТБК-активні продукти

ум.од./мг.ліпідів

0,005*’**

Примітка: Позначення для * і ** ті ж, що і в табл. 1.

Вплив фізичних навантажень на склад жирних кислот в плазмі крові та в
мембранах еритроцитів спортсменів високої кваліфікації.
Газо-хроматографічний аналіз метилових ефірів жирних кислот в плазмі
крові, в еритроцитарних мембранах дозволив виявити 24 жирні кислоти,
парціальні частки яких розподілялись наступним чином .

6 у вихідному стані спортсменів в порівнянні з контрольною групою
спостерігалось зниження їх вмісту під впливом навантаження (Рис.1).

Рис1.Особливості вмісту ПНЖК ?3 та ПНЖК ?6 в плазмі крові (А) та в
мембрані еритроцитів (Б) висококваліфікованих волейболістів; 1
–контрольна група, 2 – спортсмени до навантаження; 3 – спортсмени
після навантаження.

Варто відмітити помітне зниження частки арахідонової кислоти в
еритроцитарних мембранах, що може бути зумовлено підвищеним
використанням ПНЖК С20:4, що є попередником простагландинів лінії Е2, в
метаболічних реакціях, які йдуть по циклооксигеназному та
ліпооксигеназному шляху ( Безуглов В.В. и соавт., 1998; Когтева Г.Г. и
соавт.., 1998; Петрухина Г.Н. и соавт.., 1998; Сала А. и соавт., 1998).
Той факт, що при “довгостроковій” адаптації до фізичних навантажень
ациклічного типу знижується вміст кислот родини ?3 в плазмі крові та в
мембранах еритроцитів, представляє істотний інтерес, оскільки, по-перше,
може бути пов’язано з підсиленим використанням цих кислот для синтезу
біологічно активних сполук (Самсонов М.А., Левачев М.М. и соавт., 1992)
і, по-друге, заслуговує на увагу як показник, що попереджає про
виражену напругу фізіологічного стану спортсменів. Реципрокний характер
змін рівня ПНЖК ?3 і ?6 в плазмі крові та в мембранах еритроцитів при
“довгостроковій” і “терміновій” адаптації до фізичного навантаження
свідчить про те, що в умовах підсилених енерговитрат здійснюється
активний перерозподіл цих кислот між руслом крові і тканинами організму,
істотно зростає потреба в певних ПНЖК в зв’язку з високою фізіологічною
значимістю продуктів їх перетворення.

Вплив фізичних навантажень на активність метаболічних реакцій в
еритроцитах у спортсменів різної кваліфікації.

Враховуючи, що інтенсифікація процесів перекисного окислення ліпідів в
мембранах еритроцитів може ініціювати в них структурно-функціональні
перебудови, представляло інтерес з’ясувати стан
внутрішньоеритроцитарного метаболізму і спорідненість гемоглобіну до
кисню у спортсменів при “довгостроковій” і “терміновій” адаптації до дії
фізичних навантажень в умовах інтенсивного споживання кисню тканинами
організму.

Дослідження показали (табл. 3), що у спортсменів як високої, так і
низької кваліфікації зростає вміст в еритроцитах глюкози: в середньому
в 1,4 рази до дії навантаження і після навантаження в порівнянні з
контрольною групою та вихідним станом спортсменів, відповідно.

Разом з цим відмічено більш високий вміст глюкози в еритроцитах
спортсменів високої кваліфікації при “довгостроковій” адаптації до
фізичних навантажень в порівнянні з низькокваліфікованими
спортсменами.

При “терміновій” адаптації до навантаження спостерігається ефект
підсилення, що в меншій мірі варіює в залежності від виду спортивної
спеціалізації та рівня кваліфікації спортсменів.

Збільшення вмісту глюкози в еритроцитах поєднується з ростом рівня
глікозилірованого гемоглобіну, особливо при “терміновій” адаптації до
фізичного навантаження, що найбільш виражено в групах спортсменів
високої кваліфікації (у волейболістів цей показник зростає в 1,6 рази,
у баскетболістів в 2,5 рази, в порівнянні з вихідним станом
спортсменів).

Звертає на себе увагу і той факт, що в групах спортсменів високої
кваліфікації спостерігається більш високий вміст загального
гемоглобіну, в порівнянні з контрольною групою і спортсменами низької
кваліфікації.

Установлено, що при “довгостроковій” і “терміновій” адаптації
спортсменів до фізичних навантажень ациклічного типу змінюються
показники внутрішньоеритроцитарного метаболізму, тісно пов’язаного з
біоенергетикою еритроцитарних клітин: вміст АТФ та фосфоєнолпірувату
(ФЄП) – проміжного макроергічного продукту гліколізу.

У всіх групах спортсменів відмічається достовірне підвищення вмісту в
еритроцитах ФЄП і АТФ, особливо при “терміновій” адаптації до фізичного
навантаження, що в цілому свідчить про інтенсифікацію гліколітичних
реакцій в еритроцитарних клітинах. Таблиця 3

Вміст глюкози, загального і глікозилірованого гемоглобіну,
фосфоєнолпірувата (ФЄП) і АТФ в еритроцитах спортсменів (М? m), n=96

Показники Конт-

рольна група Волейболісти

Баскетболісти

Висока кваліфікація

Низька кваліфікація

Висока кваліфікація

Низька кваліфікація

До навантаження

Після навантаження

До навантаження

Після навантаження

До навантаження

Після навантаження

До навантаження

Після навантаження

Глюкоза, ммоль/л 5,1±0,07 7,9±0,33* 9,34±0,36*,** 6,52±0,47*
10,05±0,54*,** 7,44±0,2* 11,61±0,21*,** 6,20±0,2* 8,5±0,25*,**

Загальний гемоглобін, г/л 137,6±1,50 147,7±0,46* 147,6±0,44* 120,0±1,0*
122,0±1,2* 145,8±0,50* 146,0±0,63*,** 130,4±1,6* 133,5±1,0*,**

Глікозилі-рований гемоглобін, % 3,98±0,46 6,30±0,33* 9,87±0,24*,**
6,26±0,06* 7,13±0,14*,** 3,31±0,064* 8,31±0,2*,** 7,89±0,36*
9,43±0,25*,**

ФЄП

мг %Фн

0,43±0,017 0,84±0,052* 2,11±0,2*,** 0,92±0,043* 2,11±0,098*,**
6,17±0,22* 7,27±0,19*,** 5,6±0,23* 11,0± 0,3*,**

АТФ,

мг %Фн 1,48±0,008 7,5±0,78* 26,27±2,18*,** 8,01±0,37* 29,26±2,4*,**
2,1±0,29* 31,1±0,7*,** 1,5±0,09 19±0,09*,**

Однак, незважаючи на загальну спрямованість змін даних показників,
прослідковуються добре виражені відмінності, зумовлені видом спортивної
спеціалізації.

0,09 мг% Фн проти 31,1 мг% Фн).

Звертає на себе увагу реципрокний характер змін вмісту ФЄП і АТФ в
групах спортсменів в їх вихідному стані: у баскетболістів високої і
низької кваліфікації вміст ФЄП в еритроцитах був значно вище, в
порівнянні з групами волейболістів, тоді як зміни у вмісті АТФ мали
зворотну спрямованість.

Ці дані свідчать про залежність процесів генерування і витрати енергії
в еритроцитах від виду спортивної спеціалізації, незважаючи на схожість
відповідних фізичних навантажень ациклічного типу.

Підтвердженням метаболічної перебудови в еритроцитах є також зміни
активності окремих внутрішньоеритроцитарних ферментів: гексокінази,
глюкозо-6-фосфатдегідрогенази та глутатіонредуктази (табл. 4).

Таблиця 4

m), n=96

Обстежені групи Активність гексокінази,

нмоль/мл. хвил Активність глюкозо-6 фосфат

дегідрогенази,

нмоль/мл. хвил Активність глутатіонредуктази,

0,03*,**

Примітка: Позначення для * і ** ті ж, що і в таблиці 1.

Із представлених даних видно, що активність гексокінази в еритроцитах
спортсменів у вихідному стані була вище в порівнянні з контрольною
групою. При “терміновій” адаптації до фізичного навантаження
спостерігалось подальше збільшення активності фермента.

j

?

?

? o .

,

.

0

2

4

6

8

:

< >

j

l

n

?

@

@

j

@

$

@

j

@

@

@

@

$

@

@

@

$

@

$

@

@

j

j

@

$

@

@

@

???ється більш високою спорідненістю до кисню (Галенок В.А. и соавт.,
1989).

Активність глюкозо-6-фосфатдегідрогенази мала більш виражену залежність
від рівня кваліфікації спортсменів. В порівнянні з контрольною групою,
активність фермента у висококваліфікованих волейболістів в їх вихідному
стані практично не змінювалась і знижувалась в інших обстежених
групах, особливо у низькокваліфікованих спортсменів обох спеціалізацій.
При “терміновій” адаптації до навантаження активність
глюкозо-фосфатдегідрогенази зростала, в порівнянні з вихідним станом
спортсменів (крім волейболістів високої кваліфікації). Однак, в
порівнянні з контрольною групою активність фермента була нижче в
більшій мірі у низькокваліфікованих баскетболістів. В цілому, можна
відмітити, що використання еритроцитами глюкози в реакціях
пентозофосфатного шляху менш виражено у низькокваліфікованих
спортсменів, що в більшій мірі проявляється у вихідному стані
спортсменів.

Зміни активності глутатіонредуктази не мали вираженого зв’язку зі
змінами активності перших двох ферментів; однак, також прослідковується
більш висока активність даного фермента при “терміновій” адаптації до
навантаження.

Відмічено високий рівень позитивної кореляції в змінах ряду показників
внутрішньоеритроцитарного метаболізму та вмісту вторинних (ТБК-
активних) продуктів ПОЛ в мембранах еритроцитів спортсменів як високої
(r= 0,78-1,0), так і низької кваліфікації (r=0,68-1,0), що вказує на
можливість впливу процесів ПОЛ на структурно-функціональні параметри
еритроцитарних мембран, зміни яких можуть призвести до підсиленого
транспорту глюкози в еритроцити і, в зв’язку з цим, до перебудови
внутрішньоеритроцитарного метаболізму.

3 у волейболістів високої кваліфікації.

Варто відмітити, що найменший об’єм кореляційних взаємовідносин у
метаболічних показниках еритроцитів прослідковується у баскетболістів
низької кваліфікації. Цілком очевидно, що з підвищенням рівня
кваліфікації спортсменів удосконалюються біохімічні механізми адаптації
до дії фізичних навантажень, більш упорядкованими, “гармонійними”
стають метаболічні перебудови, що дозволяє організму перейти на якісно
новий рівень гомеостазу, зберегти оптимальне функціонування клітинних
систем в умовах інтенсивної витрати енергії.

Вплив фізичних навантажень на спорідненість гемоглобіну
до кисню у спортсменів різної кваліфікації

Метаболічні зміни в еритроцитах спортсменів супроводжуються змінами в
функціональній активності гемоглобіну, що прослідковується в значеннях
показника спорідненості гемоглобіну до кисню –P50 (табл.5).

Таблиця 5

Спорідненість гемоглобіну спортсменів до кисню
(P50), n=96

0,7*,**

Примітка: Позначення для * і ** ті ж, що і в табл.1.

Як видно із даних табл.5, незалежно від виду спортивної спеціалізації та
рівня кваліфікації спортсменів під дією тренувального навантаження
(“термінова” адаптація) здійснюється зниження спорідненості
гемоглобіну до кисню (в середньому на 11,5%, в порівнянні з
контрольною групою). До дії навантаження зміни функціонального
показника гемоглобіну в тому ж напрямку прослідковувались тільки в
групах спортсменів високої кваліфікації, тоді як у спортсменів низької
кваліфікації величина напівнасичення гемоглобіну киснем була на тому ж
рівні , що в контрольній групі.

На підставі наявних в літературі даних (Иржак Л.И., 1975, Дударев В.П,
1979), можна припустити, що відмічені зміни в спорідненості
гемоглобіну до кисню зумовлені, в основному, утворенням в еритроцитах
великої кількості 2,3 ДФГ в зв’язку з інтенсифікацією гліколітичних
реакцій.

Таким чином, метаболічні перебудови в еритроцитах спортсменів різної
спеціалізації та кваліфікації при адаптації до фізичних навантажень
ациклічного типу ініціюють зниження спорідненості гемоглобіну до кисню,
що може мати важливе фізіологічне значення, сприяючи більш ефективній
віддачі кисню тканинам організму в умовах підвищених енерговитрат та
активізації “тканинного дихання” та енергообміну.

ВИСНОВКИ

При адаптації до фізичних навантажень анаеробно-аеробного характеру
ациклічного типу з переходом організму на якісно новий рівень гомеостазу
здійснюються метаболічні перебудови, в які активно включаються
еритроцити. Звідси можна зробити такі висновки:

1.Незалежно від рівня кваліфікації спортсменів і виду спортивної
спеціалізації, здійснюється інтенсифікація перекисного окиснення
ліпідів, про що свідчить підвищення рівня первинних продуктів ПОЛ у 3,2
рази в плазмі крові й у 5,9 рази в мембранах еритроцитів.

Подібність характеру змін рівня продуктів ПОЛ у відповідних місцях
локалізації свідчить про те, що мембрани еритроцитів є одним з основних
джерел цих з’єднань для плазми крові як у початковому стані спортсменів,
так і при “терміновій” адаптації до впливу фізичного навантаження.

2.При “довготривалій” адаптації до фізичних навантажень ациклічного типу
відбувається інтенсифікація процесів ПОЛ в організмі спортсменів, що
сполучається з недостатнім рівнем ПНЖК?3 у плазмі та мембранах
еритроцитів. Установлено реципрокний характер змін вмісту ПНЖК родини
?3 і ?6 як у плазмі крові , так і в мембранах еритроцитів у
початковому стані спортсменів і після впливу навантаження ациклічного
типу.

3.Установлено, що при “терміновій” адаптації до фізичних навантажень
ациклічного типу в еритроцитах збільшується на 37% вміст глюкози та на
49% глікозилірованого гемоглобіну, інтенсифікуються
внутрішньоеритроцитарні гліколітичні реакції й енергообмін.

В еритроцитах на 46% знижується споживання глюкози пентозофосфатним
шляхом, на 23% підвищується активність глутатіонредуктази при
“терміновій” адаптації до навантаження, що свідчить про зростаючу
потребу еритроцитарних клітин у відновленому потенціалі в умовах
підвищених енерговитрат. Показано високий рівень позитивної кореляції
окремих показників внутрішньоеритроцитарного метаболізму з процесами
перекисного окислення ліпідів і вмістом ПНЖК?3 у складі еритроцитарних
мембран (r =+ 0,9).

4.Метаболічні перебудови в еритроцитах супроводжуються зниженням
спорідненості гемоглобіну до кисню, особливо при “терміновій” адаптації
до фізичного навантаження ( у середньому на 11,5% у порівнянні з
контрольною групою), що сприяє більш ефективній віддачі кисню тканинам і
підвищує адаптаційні можливості організму.

6, на підвищення метаболічної активності еритроцитів і ефективності
киснево-транспортної функції гемоглобіну.

6.Незважаючи на загальну в цілому спрямованість змін ряду метаболічних
показників і функціональної активності гемоглобіну встановлено їхню
велику наявність у спортсменів високої кваліфікації та недостатньо
сформовані біохімічні механізми адаптації в спортсменів низької
кваліфікації.

7.Установлено, що розходження в стані еритроцитарного метаболізму,
пов’язані з видом спортивної спеціалізації, при адаптації до фізичних
навантажень ациклічного типу виявляються, головним чином, у спортсменів
низької кваліфікації.

У порівнянні з волейболістами в баскетболістів відзначено в 2 рази більш
низький вміст вторинних продуктів ПОЛ у мембранах еритроцитів,
реципрокний характер відмінностей у вмісті внутрішньоеритроцитарних ФЄП
і АТФ. У баскетболістів низької кваліфікації виявляється в 1,6 рази
менша активність внутрішньоеритроцитарної гексокінази та
глюкозо-6-фосфатдегідрогенази.

8. На основі отриманої інформації розроблено диференційовані критерії
для лікарського контролю за навчально-тренувальним процесом в ациклічних
видах спорту .

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ.

Для оцінки функціонального стану спортсменів ациклічних видів
спорту (волейбол і баскетбол) доцільно використовувати такі критерії:

1. Глюкоза. Для спортсменів високої кваліфікації рівень глюкози
7,9±0,33 ммоль/л до навантаження і 9,34±0,36 ммоль/л після навантаження.

Для спортсменів низької кваліфікації рівень глюкози 6,52±0,47
ммоль/л до навантаження і 10,05±0,54 ммоль/л після навантаження.

Перевищення цього рівня глюкози потребує ретельного лікарського
нагляду і корекції тренувального процесу в бік зменшення обсягу та
інтенсивності виконуваного фізичного навантаження.

2. Поліненасичені жирні кислоти. Для спортсменів високої
кваліфікації рівень ПНЖК ?3 у мембранах еритроцитів: ліноленова (С18:3)
— 0,22±0,016 до навантаження і 0,36±0,031 після навантаження;
ейкозопентаєнова (С20:5) -0,25±0,006 до навантаження і 0,62±0,067 після
навантаження; докозогексаєнова (С22:6) — 1,49±0,09 до навантаження і
2,92±0,15 після навантаження.

У плазмі крові: ліноленова (С18:3) — 0,21±0,014 до навантаження і
0,18±0,014 після навантаження ; ейкозопентаєнова (С20:5) — 0,17±0,022 до
навантаження і 0,90±0,099 після навантаження; докозогексаєнова
(С22:6) — 0,84±0,048 до навантаження і 1,70±0,15 після навантаження.

3 заслуговоє на увагу як показник, що попереджає про виражену напругу
фізіологічного стану спортсменів та дозволяє рекомендувати в їх раціон
продукти, які містять ПНЖК цієї родини.

3. Спорідненість гемоглобіну з киснем. У волейболістів високої
кваліфікації до навантаження Р50=28±0,7 мм рт.ст. і Р50=30±0,7 мм
рт.ст. після навантаження. У баскетболістів високої кваліфікації до
навантаження Р50=28±0,7 мм рт.ст. і Р50=30±0,6 мм рт.ст. після
навантаження.

У волейболістів низької кваліфікації до навантаження Р50=26±0,5 мм
рт.ст. і Р50=29±0,6 мм рт.ст. після навантаження. У баскетболістів
низької кваліфікації до навантаження Р50=26±0,8 мм рт.ст. і Р50=28±0,7
мм рт.ст. після навантаження. Зміна цього показника потребує
корекції тренувального процесу в бік зменшення інтенсивності
виконуваного фізичного навантаження.

4. ФЄП і АТФ. Вміст ФЄП і АТФ залежить від виду спортивної
спеціалізації.

Для волейболістів вміст ФЄП =0,84±0,052 мг%Фн до навантаження
та ФЄП=2,11±0,20 мг%Фн після навантаження. Вміст АТФ=7,5±0,78 мг%Фн до
навантаження і АТФ=26,27±2,18 мг%Фн після навантаження.

Для баскетболістів вміст ФЄП=6,17±0,22 мг%Фн до навантаження та
ФЄП =7,24±0,19 мг%Фн після навантаження. Вміст АТФ=2,1±0,29 мг%Фн до
навантаження і АТФ=31,1±0,7 мг%Фн після навантаження.

При виявленні зміни цих показників необхідно у кожногу окремому випадку
підвищена увага з боку лікаря і тренера для індивідуалізації
тренувального процесу, тому що із зазначеним станом пов’язаний ризик
зриву адаптації до виконання фізичних навантажень.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1.Луцик Е.Г. Состояние внутриэритроцитарного метаболизма и сродство
гемоглобина к кислороду у баскетболистов //Таврический
медико-биологический вестник. – 2003. – Т.6, № 4. – С.96-98.

Автором самостійно вивчені і узагальнені літературні дані,
підготовлена та проведена експериментальна частина, проведена
статистична обробка даних, а також сумісно з співавторами підготовлена
публікація за означеною темою. Проведено теоретичне обговорення
отриманих даних.

2.Луцик Е.Г., Коношенко С.В., Попичев М.И..
Метаболические показатели эритроцитов и плазмы крови и сродство
гемоглобина к кислороду у спортсменов разных специализаций
//Фізіологічний журнал. – 2000. – №1. – С.54-57.

Автором самостійно вивчені і узагальнені літературні дані,
підготовлена та проведена експериментальна частина, проведена
статистична обробка даних, а також сумісно з співавторами підготовлена
публікація за означеною темою. Проведено теоретичне обговорення
отриманих даних.

3.Луцик Е.Г., Коношенко С.В., Попичев М.И. Энергетические показатели
внутриэритроцитарного метаболизма у спортсменов различной квалификации и
специализации //Таврический медико-биологический вестник. – 2002. – Т.5,
№4. – С.51-54.

Автором самостійно вивчені і узагальнені літературні дані,
підготовлена та проведена експериментальна частина, проведена
статистична обробка даних, а також сумісно з співавторами підготовлена
публікація за означеною темою. Проведено теоретичне обговорення
отриманих даних.

4.Коношенко С.В., Журба В.А., Луцик О.Г. Вплив харчової добавки, яка
містить поліненасичені жирні кислоти на функціональну активність
сироваткового альбуміну та жирнокислотний склад еритроцитарних мембран у
спортсменів – волейболістів //Експериментальна та клінічна фізіологія і
біохімія. – 2000. – №2. – С.69-72.

Автором самостійно вивчені і узагальненні літературні дані,
підготовлена та проведена експериментальна частина, проведена
статистична обробка даних, а також сумісно з співавторами підготовлена
публікація за означеною темою.

5.Lutsik Е.G. Popichev М.I. Les-problems ecologloues de la Crimee et
-l’expansion des maladies de la Glande Thyroide // Материалы IV
Международной конференции (Франция и Украина):Тез.докл. –
Днепропетровск, 1998. – С.41-42

Автором самостійно вивчені і узагальнені літературні дані,
підготовлена та проведена експериментальна частина, проведена
статистична обробка даних, а також сумісно з співавторами підготовлена
публікація за означеною темою. Проведено теоретичне обговорення
отриманих даних.

6.Попичев М.И., Коношенко С.В., Толкачева Н.В., Луцик Е.Г. Влияние
пищевых добавок, содержащих полиненасыщенные жирные кислоты, на
активность некоторых внутриэритроцитарных ферментов и на сродство
гемоглобина к кислороду у спортсменов – волейболистов при воздействии
физических нагрузок // Вопросы питания.–1999.– №3.– С.7-9.

Автором самостійно вивчені і узагальнені літературні
дані, підготовлена та проведена експериментальна частина по вивченню
впливу харчових добавок, утримуючих ПНЖК на активність деяких
внутрішньоеритроцитарних ферментів, проведена статистична обробка
даних, а також сумісно з співавторами підготовлена публікація за
означеною темою. Проведено теоретичне обговорення отриманих даних.

7.Попичев М.И, Коношенко С.В., Толкачева Н.В., Луцик Е.Г., Журба В.А.
Внутриэритроцитарный метаболизм и сродство гемоглобина к кислороду у
спортсменов различной квалификации при воздействии интенсивных
физических нагрузок //Физиология человека. – 1999. – Т.5, №5. –
С.159-161.

Автором самостійно вивчені і узагальнені літературні дані,
підготовлена та проведена експериментальна частина, проведена
статистична обробка даних, а також сумісно з співавторами підготовлена
публікація за означеною темою. Проведено теоретичне обговорення
отриманих даних.

8.Луцик Е.Г., Попичев М.И., Кононенко С.В. Метаболические показатели
эритроцитов и плазмы крови и сродство гемоглобина к кислороду у
спортсменов различных специализаций // Материалы III Междунар.
науч.-практ. конф. “Адаптаційні можливості дітей та молоді”. – Одеса,
2001. – С.53-55.

Автором самостійно вивчені і узагальненни літературні дані,
підготовленна та проведенна експериментальна частина, проведена
статистична обробка даних, а також сумісно з співавторами підготовлена
публікація за означеною темою. Проведено теоретичне обговорення
отриманих даних.

9.Луцик Е.Г., Попичев М.И., Коношенко С.В. Активность
внутриэритроцитарных ферментов и сродство гемоглобина к кислороду у
спортсменов при воздействии физических нагрузок //Физиол.человека. –
2001. – Т.27, №2. – С.140-142.

Автором самостійно вивчені і узагальнені літературні дані,
підготовлена та проведена експериментальна частина, проведена
статистична обробка даних, а також сумісно з співавторами підготовлена
публікація за означеною темою. Проведено теоретичне обговорення
отриманих даних.

10.Луцик Е.Г., Коношенко С.В., Попичев М.И. Состояние перекисного
окисления липидов плазмы крови и эритроцитарных мембран у баскетболистов
// Физиология человека. – 2001. – Т.27, №6. – С.108-109

Автором самостійно вивчені і узагальнені літературні дані,
підготовлена та проведена експериментальна частина, проведена
статистична обробка даних, а також сумісно з співавторами підготовлена
публікація за означеною темою. Проведено теоретичне обговорення
отриманих даних.

11.Луцик Е.Г., Попичев М.И., Коношенко С.В. Состояние
внутриэритроцитарного метаболизма и сродство гемоглобина к кислороду у
баскетболистов //Теория и практика физической культуры. – 2001. – №1. –
С.24-26.

Автором самостійно вивчені і узагальнені літературні дані,
підготовлена та проведена експериментальна частина, проведена
статистична обробка даних, а також сумісно з співавторами підготовлена
публікація за означеною темою. Проведено теоретичне обговорення
отриманих даних.

АНОТАЦІЯ

Луцик О.Г. Метаболічні зміні в еритроцитах та функціональний стан
гемоглобіну при дії фізичних навантажень. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за
спеціальністю 14.01.24 – лікувальна фізкультура та спортивна медицина. –
Дніпропетровська державна медична академія, Дніпропетровськ, 2005.

Дисертацію присвячено вивченню метаболічних особливостей еритроцитів та
функціонального стану гемоглобіну при дії на організм спортсменів різної
кваліфікації і спеціалізації фізичних навантажень ациклічного типу.

3 в плазмі крові і в мембранах еритроцитів.

Разом з тим, в еритроцитах збільшується вміст глюкози і
глікозилірованого гемоглобіну, інтенсифікуються внутрішньоеритроцитарні
гліколітичні реакції, зменшується використання глюкози по
пентозофосфатному шляху, зростають потреби у відновлювальних
еквівалентах. Метаболічні перебудови в еритроцитах супроводжуються
зниженням спорідненості гемоглобіну до кисню.

6 , підвищення метаболічної активності еритроцитів та ефективності
киснево-транспортної функції гемоглобіну.

Показано, що метаболічни зміни в еритроцитах і функціональний стан
гемоглобіну залежать від рівня кваліфікаціі спортсменів. Відмінності
окремих показників, які пов’язані з видом спортивної спеціалізації,
проявляються, головним чином, у спортсменів низької кваліфікації.

Ключові слова: еритроцити, плазма крові, перекисне окислення ліпідів,
поліненасичені жирні кислоти, гліколіз, пентозофосфатний шлях, ферменти,
гемоглобін, спорідненість гемоглобіну до кисню, спортсмени високої і
низької кваліфікації, фізичні навантаження ациклічного типу.

АННОТАЦИЯ

Луцик Е.Г. Метаболические изменения в эритроцитах и функциональное
состояние гемоглобина при воздействии физических нагрузок. – Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата медицинских наук по
специальности 14.01.24 – лечебная физкультура и спортивная медицина. –
Днепропетровская государственная медицинская академия, Днепропетровск,
2005.

Диссертация посвящена разработке и обоснованию медицинских критериев
усовершенствования управления спортивной тренировкой по показателям
эритроцитарного метаболизма, сродства гемоглобина к кислороду при
“долговременной” и “срочной” адаптации к физическим нагрузкам
ациклического типа в зависимости от уровня тренированности организма и
вида спортивной специализации.

Были обследованы четыре группы спортсменов ациклического вида спорта
(волейболисты и баскетболисты) высокой и низкой квалификации в возрасте
21-22 лет. В группы спортсменов высокой квалификации вошли мастера
спорта и кандидаты в мастера спорта, остальные группы составили
спортсмены низкой квалификации II и III разрядов, занимающиеся спортом в
течении 3-х лет 3 раза в неделю. В каждой обследованной группе было по
19 человек. Всего обследовано 76 спортсменов.

Контрольную по возрасту и полу группу составили 20 человек, не
занимающихся спортом.

Материалом для исследования служили плазма крови, эритроцитарные
мембраны и гемолизат эритроцитов.

Независимо от уровня квалификации спортсменов и вида спортивной
специализации в исходном состоянии (до воздействия нагрузки) отмечается
интенсификация реакций перекисного окисления липидов, отраженная в
показателях плазмы крови и мембран эритроцитов, которая обусловлена
влиянием длительных энерготрат на метаболические процессы в организме.
Вместе с тем, снижение уровня вторичных продуктов ПОЛ в плазме крови
свидетельствует об активном вовлечении первичных продуктов перекисного
окисления липидов в ферментативные реакции ?-окисления жирных кислот,
использовании их как энергетических субстратов.

3 в плазме крови и мембранах эритроцитов. Установлен реципрокный
характер изменений уровня ПНЖК ?3 и ?6 в плазме крови и в мембранах
эритроцитов при “долговременной” и “срочной” адаптации к физической
нагрузке. Это свидетельствует о том, что в условиях усиленных энерготрат
осуществляется активное перераспределение этих кислот между руслом крови
и тканями организма, существенно возрастает потребность в определенных
ПНЖК в связи с высокой физиологической значимостью продуктов их
превращения.

Вместе с этим, в эритроцитах увеличивается содержание глюкозы и
гликолизированного гемоглобина. Обращает на себя внимание и тот факт,
что в группах спортсменов высокой квалификации наблюдается более высокое
содержание общего гемоглобина по сравнению с контрольной группой и
спортсменами низкой квалификации. Интенсифицируются внутриэритроцитарные
гликолитические реакции, снижается потребление глюкозы по
пентозофосфатному пути, возрастает потребность в восстановительных
эквивалентах.

Отмечен высокий уровень положительной корреляции в изменениях отдельных
показателей внутриэритроцитарного метаболизма и содержания вторичных
продуктов ПОЛ в мембранах спортсменов как высокой, так и низкой
квалификации, что указывает на возможность влияния процессов
пероксидации липидов на структурно-функциональные параметры
эритроцитарных мембран, изменения которых могут привести к усиленному
транспорту глюкозы в эритроциты и, в связи с этим, к перестройке
внутриэритроцитарного метаболизма.

Метаболические перестройки в эритроцитах сопровождаются снижением
сродства гемоглобина к кислороду независимо от вида спортивной
специализации и уровня квалификации спортсменов, что может иметь важное
физиологическое значение, способствуя более эффективной отдаче кислорода
тканям организма в условиях повышенных энерготрат и активизации
“тканевого дыхания” и энергообмена.

До воздействия нагрузки изменение функционального показателя
гемоглобина в том же направлении прослеживалось только в группах
спортсменов высокой квалификации; у спортсменов низкой квалификации
величина полунасыщения гемоглобина кислородом была на том же уровне, что
и в контрольной группе.

6 , повышение метаболически активных эритроцитов и эффективности
кислородо-транспортной функции гемоглобина.

Показано, что метаболические изменения в эритроцитах и функциональное
состояние гемоглобина зависят от уровня квалификации спортсменов.
Различия отдельных показателей, связанные с видом спортивной
специализации, проявляется, главным образом, у спортсменов низкой
квалификации.

Ключевые слова: эритроциты, плазма крови, перекисное окисление липидов,
полиненасыщенные жирные кислоты, гликолиз, ферменты, гемоглобин,
сродство гемоглобина к кислороду, спортсмены высокой и низкой
квалификации, физические нагрузки ациклического типа.

SUMMARY

Lutsik E.G. Metabolic changes in erythrocytes under the influence of
physical activity (stress). – Мanuscript.

Thesis for scientific degree of candidate of medical sciences in
speciality 14.01.24. – medical physical culture and sport medicine. –
Dnepropetrovsk State Medical Academy, Dnepropetrovsk, 2005

The thesis is dedicated to the studies of metabolic state of
erythrocytes and functional condition of sportsmen under the influence
of physical activities of acidic type on the organism of sportsmen of
different qualification and specialization.

It is determined that at long-termed adaptation to physical activity in
the organism of sportsmen the intensity of processes of peroxide
oxidation of lipids (POL) is combined with insufficient level of
polyunsaturated fatty acids w3 in blood plasma and erythrocyte
membranes.

Moreover, in erythrocytes the maintenance of glucose and glucolized
hemoglobin increases, intaertrocitar glucose by pentosephosphate way
decreases, the necessity of restoring equivalents increases.

Metabolic changes in erythrocytes are accompanied by decreasing of
similarity between hemoglobin and oxygen.

Похожие записи