Анализ содержания продуктов липопероксидации в крови лыжников-гонщиков различной спортивной квалификации

Кандидат биологических наук Д.А. Дятлов, доктор медицинских наук И.А. Волчегорский, кандидаты медицинских наук Е.И. Львовская, С.Л. Сашенков, Уральская государственная академия физической культуры, Челябинск

Введение.

Перекисное окисление липидов (ПОЛ) является универсальным механизмом патологии клеточных мембран [3, 5]. Отсюда неудивительно, что активация ПОЛ считается причастной к нарушению самых разнообразных функций организма при патологии и стрессе. В последнее время продукты ПОЛ рассматриваются как биодеструктивные факторы, накопление которых в организме индуцирует развитие стресс-синдрома [2].

Описанные закономерности в полной мере реализуются в патофизиологии тяжелых физических нагрузок и физиологии спорта [8, 9]. Так, показана причастность ПОЛ к развитию утомления и сопутствующему повреждению миокарда у лабораторных животных, подвергнутых истощающей физической нагрузке [9]. Кроме того, известно, что уровень циркулирующих липопероксидов отрицательно коррелирует с рангом спортивного мастерства у борцов-дзюдоистов [8].

В данной работе предпринята попытка проанализировать различия в содержании липопероксидов крови у лыжников-гонщиков разной спортивной квалификации и разных групп, а также оценить физиологический смысл этих различий.

Материал и методы. Обследования проводились в соответствии с принятой в лыжных гонках схемой построения годичного цикла подготовки [10]. Исходя из очевидного факта предельной мобилизации психофизиологических возможностей спортсмена в период соревнований, наибольший интерес для нас представляли закономерности, выявленные в декабре-январе (начало соревновательного периода). На этом этапе был обследован основной массив спортсменов - 40 человек. Для математической обработки, анализа и интерпретации полученных данных контингент испытуемых лыжников-гонщиков был разделен на три группы. В первую группу вошли 16 спортсменов в возрасте 20-25 лет, имеющие квалификацию мастера спорта и мастера спорта международного класса. Вторую группу составили 10 спортсменов в возрасте 18-19 лет, имеющие квалификацию кандидата в мастера спорта, и в третью группу вошли 14 спортсменов-перворазрядников в возрасте 16-17 лет.

Биохимические исследования проводились в условиях относительно полного восстановления (после 2-3 дней активного отдыха). Объектом лабораторных исследований служила гепаринизированная кровь, забираемая из кубитальной вены всегда в одно и то же время - утром, натощак. Содержание первичных и вторичных продуктов липопероксидации в гептан-изопропанольных экстрактах плазмы крови оценивали по методу [6].

Cодержание продуктов ПОЛ в крови лыжников-гонщиков разной спортивной квалификации к началу соревновательного периода (декабрь-январь)

Группы обследованных спортсменов	Статистические показатели	ПОЛ гептан 1, отн. ед.	ПОЛ гептан 2, отн. ед.	ПОЛ изопропанол 1, отн. ед.	ПОЛ изопропанол 2, отн. ед.
1-я (20-25 лет), n=16	M±m	1,00±0,08	0,86±0,12	0,83±0,15	0,71±0,14
2-я (18-19 лет), n=10	M±m	1,29±0,10*	0,67±0,18	0,84±0,19	0,58±0,17
3-я (16-17 лет), n=14	M±m	0,72±0,13**	0,48±0,09+	0,67±0,07	0,36±0,06

Примечание. Содержание первичных продуктов ПОЛ выражено в (Е232/220), вторичных в (Е278/220). * - p<0,05 - достоверность различий между 1-й и 2-й группами; ** - p<0,05 - достоверность различий между 2-й и 3-й группами; + - p<0,05 - достоверность различий между 1-й и 3-й группами.

Корреляционная зависимость между содержанием вторичных гептан-растворимых липопероксидов в крови и показателями МПК у спортсменов второй группы (18-19 лет) в начале соревновательного периода (декабрь-январь).

Примечания: 1. ПОЛ (гептан 1) выражали в единицах индекса окисления (отношение оптических плотностей гептановой фазы липидного экстракта плазмы крови - Е278/Е220 Н.М.). 2. Достоверность взаимосвязи оценивалась при помощи рангового коэффициента корреляции Кэнделла (значение коэффициента представлено на рисунке)

Работоспособность спортсменов оценивалась по результатам модифицированного двухступенчатого теста на велоэргометре. Первая ступень (разминочная) состояла из двухминутной работы при индивидуально подбираемой мощности [1]. Вторая ступень представляла собой работу до полного утомления при максимально развиваемой мощности. В качестве интегрального показателя работоспособности рассчитывалось произведение мощности второй ступени на время работы "до отказа". Одновременно с проведением велоэргометрического теста при помощи газометаболиметра "Спиролит-2" регистрировали уровень максимального потребления кислорода (МПК) [1]. Оценка физической работоспособности и уровня МПК проводилась после забора крови для биохимических исследований.

Результаты обработаны статистически. В отличие от нашей предыдущей публикации [7], где варьирование показателей отражено доверительным интервалом, в этой работе данные представлены в виде средних величин и их стандартных ошибок (M±m). Корреляционный анализ малых выборок проводили по Кэнделлу. При этом нами рассматривались только достоверные (p<0,05) корреляционные взаимосвязи.

Результаты и обсуждение материала. Полученные результаты (см. таблицу) позволили выявить на первый взгляд неожиданную закономерность. Как видно, с возрастом и повышением уровня мастерства спортсменов увеличивается и содержание циркулирующих продуктов ПОЛ. При этом максимальный уровень первичных гептан- и изопропанол-растворимых липопероксидов отмечается во второй группе спортсменов. Наибольшее содержание вторичных продуктов липопероксидации было зарегистрировано в крови спортсменов первой группы. Уровень всех изученных категорий продуктов ПОЛ был наименьшим в крови самых молодых и относительно низкоквалифицированных спортсменов третьей группы.

С целью выявления физиологического смысла полученной закономерности был проведен корреляционный анализ показателей ПОЛ, с одной стороны, и уровня МПК, а также результатов испытаний на велоэргометре - с другой. При этом удалось установить прямую корреляцию между содержанием вторичных гептан-растворимых липопероксидов в крови и показателями МПК у спортсменов второй группы (см. рисунок). Интересно отметить качественно идентичные закономерности, установленные в конце соревновательного периода (февраль-март) для спортсменов этой же группы. Так, интегральный показатель работоспособности на велоэргометре положительно коррелировал с содержанием первичных и вторичных изопропанол-растворимых липопероксидов (соответственно r=0,777; r=0,562; n=10, p<0,05). Показатели теста на велоэргометре были связаны прямой зависимостью с уровнем вторичных спирто-растворимых липопероксидов и в первой группе (r=0,442; n=15, p<0,05). Помимо этого, у спортсменов третьей группы тоже отмечалась прямая корреляция между уровнем вторичных изопропанол-растворимых липопероксидов крови и показателями МПК (r=0,358; n=20; p<0,05).

Таким образом, полученные данные позволяют рассматривать показатели ПОЛ в плазме крови как один из критериев объективной оценки уровня специальной подготовленности спортсмена и его аэробных возможностей.

Установленные факты на первый взгляд противоречат работе [8]. Однако эти противоречия легко разрешимы, поскольку известно, что биодеструктивные эффекты ПОЛ, и в частности угнетающее влияние этого процесса на систему тканевого дыхания, реализуется только при значительном превышении концентрации липопероксидов над уровнем физиологической нормы [4]. В то же время оптимальный уровень ПОЛ увеличивает интенсивность электронного транспорта в дыхательной цепи и повышает уровень сопряжения окисления и фосфорилирования в митохондриях [4].

Вероятно, специфика тренировочно-соревновательного процесса в лыжном спорте приводит к оптимальной интенсификации ПОЛ, при котором содержание липопероксидов увеличивается до значений, оптимизирующих аэробный метаболизм.

Список литературы

1. Аулик В.И. Определение физической работоспособности в клинике и спорте. - М.: Медицина, 1979.

2. Барабой В.А., Брехман И.И., Колотин В.Г. и др. Перекисное окисление и стресс. - С.-Пб.: Наука, 1992.

3. Биленко М.В. Ишемические и реперфузионные повреждения органов. - М.: Медицина, 1989.

4. Сидорик Е.П., Баглей Е.А., Данко М.И. Биохемилюминесценция клеток при опухолевом процессе. - Киев: Наукова думка, 1989.

5. Владимиров Ю.А., Арчанов Р.М. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах. - М.: Наука, 1972.

6. Волчегорский И.А., Налимов А.Г., Яровинский Б.Г. и др. Сопоставление различных подходов к определению продуктов ПОЛ в гептан-изопропанольных экстрактах крови //Вопросы мед. химии, 1989, № 1, с. 127-131.

7. Дятлов Д.А., Волчегорский И.А. Свободнорадикальное окисление липидов как фактор регуляции противоинфекционной резистентности у лыжников-гонщиков разной квалификации в динамике годичного цикла подготовки //Теор. и практ. физ. культ., 1995, № 2, с. 5-7.

8. Исаев А.П., Волчегорский И.А., Сашенков С.Л. и др. Параметры гомеостаза как критерии прогнозирования ранга спортивного мастерства у борцов тяжелых весовых категорий //Физиология человека, 1993, т. 19, № 1, с. 174-176.

9. Красиков С.И. Роль активации перекисного окисления липидов в повреждающем действии больших физических нагрузок на сердце и повышение выносливости организма с помощью антиоксиданта ионола: Дисс., Челябинск, 1987.

10. Манжосов В.Н. Тренировка лыжника-гонщика. - М.: ФиС, 1986.