На правах рукописи

Журило

Олег Владимирович

ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ПЕРИФЕРИЧЕСКОГО ОТДЕЛА

ЭРИТРОНА И ИММУННОЙ СИСТЕМЫ У СПОРТСМЕНОВ РАЗЛИЧНЫХ

СПЕЦИАЛИЗАЦИЙ И КВАЛИФИКАЦИЙ

03.03.01 – физиология

14.03.09 – клиническая иммунология, аллергология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Челябинск – 2012 2

Работа выполнена на кафедре нормальной физиологии в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Челябинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития России»

Научные руководители: доктор медицинских наук, профессор Cашенков Сергей Львович доктор медицинских наук, профессор Зурочка Александр Владимирович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, доцент Ефимова Наталья Владимировна доктор биологических наук Раев Михаил Борисович

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный университет»

Защита состоится 16 февраля 2012 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.295.03 при ФБГОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет» по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 69, конференц-зал (ауд.116).

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки Челябинского государственного педагогического университета.

Автореферат разослан «»января 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук П.А. Байгужин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Одной из важнейших задач современной физиологии и иммунологии является разработка методов и способов профилактики важнейших социально-значимых заболеваний, многие из которых принято рассматривать как “стрессорную патологию” (Меерсон Ф. З., 1986; Судаков К. В., 1997; Ткаченко Б.

И., 2001; Суздальницкий Р. С., 2003; Фомин Н.А., 2003; Покровский И.И., 2005;

Стернин Ю.И., 2007; Колупаев В.А., 2008). Одним из таких методов являются физические нагрузки различной направленности, оздоровительные эффекты которых известны давно. В первую очередь, регулярные физические нагрузки рассматриваются как средство повышения функциональной мощности систем транспорта кислорода, способствующее развитию устойчивости к гипоксии, что и определяет в свою очередь устойчивость к разнородным стрессорным воздействиям (Меерсон Ф.З., 1973, 1981, 1986; Пшенникова М. Г., 1986;

Тамбовцева Р.В., 2003; Макарова Г.А., 2006; Pedersen B. K., 2006). При этом функциональное состояние кислородтранспортных систем (кровь, кровообращение, дыхание) рассматривается как основной критерий спортивной тренированности и общей устойчивости к неблагоприятным воздействиям внешней среды (Смирнов К.М., 1970; Горкин М.Я., и др., 1973; Дембо А.Г., 1984, 1986, 1991; Саркисов Д.С., 1977, 1987; Иорданская Ф.А. и др., 1988; Платонов В.Н., 1988; Фомин Н.А.,1989;

Аулик И.В., 1990; Хоружев А. Г., 1995; Akerstrom Т., Steensberg A., 2005; Cox A., Pyne D., 2007; Eagle R.A., Jafferji I., Barrow A. D., 2009 и другие).

То, что в литературе обозначается термином «физическая активность», реально подразделяется на конкретные виды спортивных нагрузок, которые могут оказывать различные, часто противоположные эффекты на состояние различных систем организма, том числе на систему кровь, другие компоненты системы транспорта кислорода (Судаков К.В., 1996, 1997, 1998; Меерсон Ф. 3., 1993;

Тхоревский В.И., 2001; Павлов Б.Н., 2008), а также на систему иммунобиологического надзора, а значит и на заболеваемость соответствующих групп спортсменов (Дятлов Д.А. 1996, Сашенков С.Л. 1999). При этом наиболее важным с физиологической точки зрения является подразделение спортивных нагрузок на так называемые аэробные (циклические виды спорта) и анаэробные (скоростно-силовые и сложно-координационные виды спорта). При подготовке спортсменов различной специализации могут преобладать анаэробные (борьба, бокс), смешанные нагрузки (плавание) или аэробные нагрузки (лыжные гонки) (McArdle et al 1986). В первом случае это сопровождается централизацией кровотока, нейтропенией, лимфоцитозом со снижением относительного количества Т-клеток, а также повышением содержания в крови иммуноглобулинов G и М (Исаев А.П. 1993, Сашенков С.Л. 1999; Колупаев В. А., 2009). При этом, на фоне повышения объема циркулирующей плазмы и максимального потребления кислорода наблюдается повышение уровня Ig А, снижение числа Т-лимфоцитов, активности и интенсивности фагоцитоза и лизосомальной активности моноцитов и нейтрофилов (Дятлов Д.А. 1996; Сашенков С.Л., 1999).

Большое практическое значение для здоровья спортсменов, особенно высококвалифицированных, имеет также сопоставительный анализ позитивных и негативных последствий аэробных и анаэробных нагрузок на функциональное состояние системы кровь и систему иммунобиологического надзора (Кветная Т.В., 2005;

Simon P., Fehrenbach E., Niess A. M., 2006).

В литературе имеются лишь единичные и разрозненные сообщения об иммунотропных эффектах регулярных занятий спортом. Причем, большинство работ посвященных иммунологии спорта и физического напряжения, касается немедленной ответной реакции организма спортсмена на различную по интенсивности нагрузку в основном со стороны клеточного состава периферической крови и содержания в ней различных классов иммуноглобулинов.

Практически отсутствуют работы, посвященные сопоставлению состояния параметров иммунной системы и периферического отдела эритрона у спортсменов – представителей «аэробных» и «анаэробных» видов спорта в зависимости от их квалификации. Хотя такая оценка функционального состояния организма спортсменов может внести определенный вклад в разработку научно обоснованной системы профессионального отбора для занятий конкретным видом спорта или отбора «перспективных» спортсменов. Такое положение отражает безусловную актуальность изучения функциональных особенностей состояния периферического отдела эритрона и иммунного статуса у спортсменов различных видов спорта и квалификации, для формирования подходов к коррекции возможных нарушений иммунной системы и системы кровь, что и послужило целью настоящего исследования.

Цель исследования. Анализ функционального состояния периферического отдела эритрона и системы иммунно-биологического надзора у спортсменов различных видов спорта в зависимости от спортивной квалификации.

Для достижения поставленной цели нами решались следующие задачи:

1. Оценить особенности изменения показателей периферической крови спортсменов в зависимости от вида спорта.

2. Исследовать особенности изменения параметров иммунного статуса спортсменов в зависимости от вида спорта.

3. Выявить особенности изменения параметров иммунного статуса и периферической крови спортсменов в зависимости от спортивной квалификации в пределах каждого вида спорта.

4. Изучить особенности изменения иммунного статуса и периферической крови спортсменов различных видов спорта одной квалификации.

Научная новизна состоит в том, что впервые проведена комплексная оценка взаимосвязи между состоянием системы крови и иммунобиологического надзора в ходе длительной адаптации к аэробным и анаэробным нагрузкам большого объема.

Для этого комплексно изучено состояние иммунной системы и системы кровь у спортсменов различных специализаций с учетом их спортивной квалификации.

Дана сравнительная характеристика состояния иммунного статуса и системы кровь у спортсменов с учетом не только основных субпопуляций лимфоцитов, но и их активационных и функциональных маркеров. Для оценки функционального состояния организма спортсменов использованы интегральные показатели крови:

«интегральный коэффициент ухудшения крови» и «энтропия лейкоцитарной формулы крови».

Впервые, на основе современных методов математического моделирования предложен способ определения принадлежности конкретного спортсмена к конкретной профессиональной группе, что может послужить основой для системы отбора для занятий определенным видом спорта.

Практическая значимость работы заключается в том, что результаты исследований позволяют выявить особенности иммунного гомеостаза и системы крови с целью своевременной и адекватной оценки функционального состояния организма спортсменов, коррекции объема и интенсивности тренировочных нагрузок, что позволит оптимизировать тренировочный и соревновательный процесс, а также разработать систему мероприятий по профилактике развития иммунодепрессивных состояний. Полученные результаты могут послужить основой для создания научно обоснованного способа определения принадлежности конкретного спортсмена к определенной профессиональной группе и создания системы отбора для занятий конкретным видом спорта. Результаты исследований внедрены в практику деятельности спортсменов Центра Олимпийской подготовки по дзюдо, ДЮСШ по плаванию, лыжным гонкам, боксу и дзюдо, используются для медицинского контроля в Челябинском областном и городском врачебнофизкультурных диспансерах, в Санкт-Петербургском МРФД №1. Теоретические положения внедрены в учебный процесс кафедры физиологии ГБОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия Минздравсоцразвития России».

Положения, выносимые на защиту:

1. Функциональное состояние периферического отдела эритрона у лыжников и пловцов изменяется более выражено, чем у спортсменов со скоростно-силовой направленностью тренировочного процесса(борцов и боксеров), что проявляется большими значениями количества эритроцитов, гематокрита, гемоглобина и содержания ретикулоцитов периферической крови.

2. Существенное влияние на иммунную систему оказывает спортивная специализация, формируя определенный иммунный профиль спортсменов занимающихся циклическими, преимущественно аэробными видами спорта (плавание, лыжный спорт) и ациклическими скоростно-силовыми видами с анаэробным типом энергообмена, к которым относятся борьба и бокс.

3. Квалификация спортсменов оказывает выраженное влияние на функциональное состояние периферического отдела эритрона и на иммунную систему, при этом изменения в иммунной системе и крови могут характеризовать как принадлежность к той или иной специализации, так и степень квалификации спортсменов, занимающихся как преимущественно аэробными видами спорта (плавание, лыжный спорт), так и скоростно-силовыми видами с анаэробным типом энергообмена (борьба и бокс).

Апробация работы. Результаты работы доложены на: 9-м Всероссийском иммунологическом форуме, Екатеринбург (2005), на 9 и 10 Всероссийском научном Форуме с международным участием имени академика В.И. Иоффе «Молекулярные основы иммунорегуляции, иммунодиагностики и иммунотерапии», СанктПетербург (2005, 2006), Научно-практической конференции «Актуальные вопросы восстановительного лечения, оздоровления, спортивной медицины», Челябинск (2008), Научно-практической конференции с международным участием, посвященную 25-летию Института иммунологии АН Республики Узбекистан (2010), Научно– практической конференции «Физическое воспитание в формировании личности будущего специалиста», Челябинск (2011), Заседаниях физиологического общества г.Челябинска в 2008, 2010 г.г.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 8 печатных работах, из них 5 в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 192 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, 3 глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов и списка литературы (219 источников, из них 158 отечественных и зарубежных авторов). Работа иллюстрирована 52 таблицами и 6 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Исследования проведены на здоровых мужчинах-добровольцах, профессионально занимающихся лыжным спортом, плаванием, борьбой, боксом и достигших определенной квалификации в этих видах деятельности.

Исследования проведены в течение 2004–2009 г.г. на базе кафедр нормальной физиологии (заведующий кафедрой академик РАМН, профессор Захаров Ю. М.) и клиники ГБОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия Минздравсоцразвития России» (главный врач, д.м.н., профессор Кремлев С. Л.) Возрастная, антропометрическая и квалификационная характеристика обследованных спортсменов приведена в таблице 1.

Характеристика обследованных спортсменов Антрополет) метрические характе- Рост (см) 177,1±0,66 185,2±1,630 174,9±0,69 173,7±1, ристики Вес (кг) 73,52±0,74 71,42±1,657 76,38±0,34 68,04±2, С учетом поставленной цели и задач использовались гематологические и иммунологические методы исследования.

Из показателей периферического отдела эритрона исследовали концентрацию гемоглобина, количество эритроцитов и лейкоцитов, гематокрит, количество ретикулоцитов, некоторые морфо-функциональные характеристики клеток красной крови, а также интегральный коэффициент ухудшения крови и энтропию лейкоцитарной формулы крови.

Использовались следующие иммунологические методы исследования:

количественное определение субпопуляций лимфоцитов с помощью моноклональных антител, определение лизосомальной активности нейтрофилов крови, внутриклеточный кислородзависимый метаболизм нейтрофилов крови с помощью НСТ-теста, фагоцитарная активности нейтрофилов и моноцитов крови, определение уровня иммуноглобулинов в сыворотке крови, концентрация циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК), общая гемолитическая активность комплемента.

Статистическая обработка результатов исследований проводилась с использованием пакета программ прикладной статистики SPSS 17.0. Для статистической обработки применялись непараметрические критерии Манна-Уитни и КраскелаУоллиса, статистическая достоверность различий соответствовала критерию