Кандидат биологических наук, доцент Н.Г. Беляев, Ставропольский государственный университет, Ставрополь
Введение. В современном спорте огромные по объему и интенсивности тренировочные нагрузки часто являются причиной исчерпывания адаптивного потенциала организма и развития состояния дизадаптации - перетренированности.
Но для того чтобы обнаружить первые признаки "перетренированности" и адекватно отреагировать на них, необходимо иметь определенные критерии, позволяющие судить о функциональном состоянии организма спортсмена.
Несмотря на огромное количество изысканий, проводимых в данном направлении, до сих пор не разработан набор лабораторных методов или физиологических показателей, позволяющих точно выявить скрытый, или начальный, этап перетренированности.
В этом плане изменение содержания биохимических показателей крови потенциально может указывать на развитие указанного синдрома.
Мы полагаем, что одним из таких маркеров перетренированности может являться динамика концентрации кальция (Са) в плазме крови.
Этот элемент, ранее рассматриваемый только в плане реализации опорной функции скелета и свертывания крови, оказался важным компонентом протекания практически всех процессов в организме [3, 8, 9].
В крови около 40% общего Са связано с белками (белковосвязанный Са), 40-50% находится в ионизированном (Са++) состоянии и 10-20% - в виде комплексных соединений с органическими кислотами.
Именно Са++ принимает участие в основных метаболических процессах, протекающих в организме как на клеточном, так и на молекулярном уровне [7, 11].
Содержание данной формы Са в организме жестко регулируется. Но стабильность Са++ обеспечивается за счет изменения концентрации белковосвязанного Са и соответственно общего Са.
Поэтому определение динамики общего Са является информативным показателем интенсивности протекаемых физиологических процессов и использования Са++.
Учитывая изложенное, мы в своих исследованиях использовали изучение динамики общего Са как показателя адаптации организма к мышечным нагрузкам и развития состояния перетренированности.
Дополнительным критерием функционального состояния организма служило определение количества эритроцитов в крови.
Материалы и методы исследования. Исследования были проведены на лабораторных животных - крысах. В соответствии с задачами работы у предварительно адаптированных к физическим нагрузкам животных моделировалось состояние перетренированности. Тренировку животных проводили на тредбане по методике, предложенной Ю.П. Похоленчуком (1970). Состояние перетренированности формировалось по истечении 8 недель тренировочного микроцикла путем ежедневного увеличения интенсивности и продолжительности выполняемых нагрузок.
В итоге на 18-й день эксперимента животные осуществляли бег по ленте тредбана в течение 3,5 ч.
Дальнейшее увеличение продолжительности и интенсивности бега являлось нецелесообразным, так как животные к этому времени были не в состоянии выполнять больший объем нагрузки.
Показателями состояния адаптивных механизмов служили величина максимальной работоспособности и динамика концентрации общего Са и содержания эритроцитов. С этой целью в начале эксперимента и через 8 недель тренировок определяли максимальную продолжительность бега для животных и осуществляли забор крови из хвостовой вены для анализа. В период формирования состояния перетренированности анализ крови производился через каждые 5 дней эксперимента. Определение концентрации общего Са осуществляли методом тестирования (Н.А. Селочник с соавт., 1978), подсчет эритроцитов - с использованием камеры Горяева.
Результаты исследования. В основе развития тренированности лежит процесс адаптации организма к действию многократно повторяющихся раздражителей - физических нагрузок. В результате не только повышается физическая работоспособность, но и формируется определенный морфофункциональный статус организма. В наших исследованиях систематические тренировки способствовали увеличению работоспособности животных на 63%. Так, если до начала тренировок максимальная продолжительность бега для крыс соответствовала 3,1±0,20 ч, то через 8 недель тренировок - 5,06±0,51 ч. Анализ крови позволил выявить у данных животных увеличение концентрации общего Са и количества эритроцитов. Причем данное увеличение регистрировалось уже через 4 недели тренировок и наиболее отчетливо проявлялось к концу 8-недельного микроцикла (табл. 1).
Дополнительным подтверждением степени тренированности может являться реакция организма на дозированную мышечную нагрузку. В наших исследованиях использовался 90-минутный бег на тредбане при скорости движения ленты 20 м/мин.
Выбор столь продолжительной нагрузки определялся высокой работоспособностью животных. При такой скорости тренированные крысы способны выполнять бег на тредбане в течение 8 и более часов.
Выполнение мышечной нагрузки сопровождалось снижением общего Са в плазме крови контрольных животных с 2,16±0,06 до 1,60±0,01 ммоль/л, в то время как у животных, адаптированных к мышечным нагрузкам, концентрация общего Са оставалась высокой.
Начальный этап выполнения мышечной нагрузки или действия любого стрессирующего фактора (иммобилизация, боль, гипо- или гипертиремия) характеризуется гиперкальциемией [4, 5, 12, 13 и др.]
Повышение как Са++, так и связанного с белками Са создает благоприятные условия для протекания биохимических и физиологических процессов в организме. Если неблагоприятный фактор действует длительное время, гиперкальциемия постепенно сменяется гипокальциемией и тем самым ограничивает выраженность стресс-реакции.
В силу изложенного способность организма противостоять развитию гипокальциемии при длительно действующем стресс-факторе может рассматриваться как один из критериев его адаптивных возможностей.
Проведение тренировочных нагрузок повысило адаптивные возможности организма, о чем свидетельствует его способность к длительному поддержанию "рабочего гомеостаза" Са.
Концентрация эритроцитов также значительно возросла, что является давно установленной закономерностью адаптации организма к продолжительным мышечным нагрузкам.
Моделирование состояния перетренированности на этом фоне характеризовалось следующей динамикой общего Са: через 5 дней регистрировалась гипокальциемия (табл. 2) с последующим повышением с 10-го по 20-й день наблюдений.
В период с 10-го по 15-й день эксперимента отмечалось увеличение работоспособности животных. 20-й день характеризовался наиболее выраженной гиперкальциемией, но работоспособность животных снижалась. В последующие сроки моделирования состояния перетренированности содержание общего Са уменьшалось и достигло гипокальциемических величин к концу эксперимента (1,19±0,029 ммоль/л). Максимальная продолжительность бега для животных в этот период составляла 32,8±3,6 мин.
Таблица 1. Динамика общего Са и эритроцитов в период адаптации к мышечным нагрузкам
| Условия опыта | Группы животных | ||
| контрольная | экспериментальная | P1 | |
| Общий Са, ммоль/л | |||
| Исходный уровень | 2,16±0,066 | 2,17±0,034 | >0,5 |
| Через 4 недели тренировок, Р2 | 2,17±0,034 >0,5 | 2,34±0,021 <0,001 | <0,001 |
| Через 8 недель тренировок, Р2 | 2,15±0,062 >0,5 | 2,51±0,142 <0,001 | <0,001 |
| После дозированной мышечной нагрузки, Р3 | 1,63±0,01 <0,001 | 2,30±0,03 <0,01 | <0,001 |
| Эритроциты, мл/mm3 | |||
| Исходный уровень | 5,76±0,29 | 5,68±0,34 | >0,5 |
| Через 4 недели тренировок, Р2 | 5,87±0,19 >0,5 | 6,42±0,43 >0,05 | >0,5 |
| Через 8 недель тренировок, Р2 | 5,64±0,37>0,5 | 6,98±0,15 <0,001 | <0,01 |
| После дозированной мышечной нагрузки, Р3 | 6,08±0,14 >0,2 | 7,49±0,17 <0,05 | <0,001 |
Примечание. P1 - достоверность отличий по сравнению с данными контрольной группы; Р2 - достоверность отличий по сравнению с исходными данными; Р3 - достоверность отличий по сравнению с данными через 8 недель тренировок.
Таблица 2. Динамика общего Са и эритроцитов в период моделирования состояния перетренированности
| Условия опыта | Изучаемые показатели | |||
| Общий Са, ммоль/л | Эритроциты мл/мм3 | |||
| Покой | После физ. нагрузки | Покой | После физ. нагрузки | |
| Через 8 недель тренировок,P1 | 2,51±0,142 | 2,30±0,081 >0,1 | 6,98±0,15 | 7,46±0,31 >0,1 |
| 5 дней перетренированности, P1 Р2 | 1,63±0,066<0,001 | 1,38±0,024<0,001 <0,001 | 4,70±0,19 <0,001 | 5,1140,12>0,1 <0,001 |
| 10 дней перетренированности, P1 Р2 | 2,06±0,076<0,001 | 2,08±0,042>0,5 <0,05 | 5,8±0,22 <0,001 | 5,75±0,16>0,5 <0,001 |
| 15 дней перетренированности, P1 Р2 | 2,37±0,104 >0,2 | 2,45±0,042>0,5>0,5 | 6,16±0,24 <0,02 | 6,48±0,18>0,1 <0,02 |
| 20 дней перетренированности, P1 Р2 | 2,73±0,086 >0,5 | 2,56±0,073>0,2 <0,05 | 4,70±0,17<0,001 | 4,98±0,21>0,2 <0,001 |
| 25 дней перетренированности, P1 Р2 | 2,00±0,102<0,001 | 1,56±0,085<0,001 <0,001 | 4,03±0,16 <0,001 | 4,35±0,20>0,1 <0,001 |
| 30 дней перетренированности, P1 Р2 | 1,19±0,029<0,001 | 1,14±0,023>0,2 <0,001 | 3,08±0,05 <0,001 | 3,14±0,24>0,5 <0,001 |
Примечание. P1 - достоверность отличий по сравнению с данными в покое; Р2 - достоверность отличий по сравнению с данными через 8 недель тренировок.
Аналогичные динамики были отмечены и для эритроцитов. Так, на 5-й день моделирования состояния перетренированности зафиксировали снижение количества эритроцитов с последующим их повышением через 10 и 15 дней. Наиболее низкие величины эритроцитов регистрировались по истечении 30 дней эксперимента.
Таким образом, между уровнем общего Са и количеством эритроцитов существует определенная функциональная зависимость. Видимо, образование эритроцитов резко замедляется при гипокальциемии. Поэтому гипокальциемию в организме занимающегося спортом можно рассматривать как один из неблагоприятных биохимических факторов.