Исследование уровня циклических нуклеотидов в сыворотке крови у спортсменов

ФИЗИОЛОГИЯ

А.В. Речкалов, О.Л. Пшеничникова, О.В. Балберова,

Н.Е. Горшкова, С.В. Кузнецов

Курганский государственный университет

ИССЛЕДОВАНИЕ УРОВНЯ ЦИКЛИЧЕСКИХ НУКЛЕОТИДОВ В СЫВОРОТКЕ КРОВИ У СПОРТСМЕНОВ

В условиях мышечного напряжения энергетический обмен изменяется на всех уровнях организации биосистемы, от организменного до клеточного. Известно, что роль липидов в энергетике организма в условиях стресса возрастает. При этом цАМФ является медиатором, через который при стрессе опосредуется переключение энергетического обмена с углеводного типа на липидный. Повышение концентрации цАМФ в тканях (печень, мышцы) приводит к торможению гликолиза (ингибирование гексокиназы), после фазы активации приводит к торможению гликогеноли-за (ингибирование фосфорилазы) и окислительного сегмента пентозо-фосфатного шунта (ингибирование Г-6-Ф-дегидрогеназы). В жировой ткани усиливается липолиз и подавляется липогенез. Таким образом, в организме происходит перераспределение окислительных субстратов. цАМФ-зависимые механизмы регуляции энергетического обмена весьма целесообразны и закреплены естественным отбором, а концентрация самого цАМФ должна тонко регулироваться со стороны эндокринной системы [1-4].

Целью настоящего исследования стало изучение уровня циклических нуклеотидов (цАМФ, цГМФ) в сыворотке крови у спортсменов, тренирующихся в различных энергетических режимах, после приема пробного жирового завтрака.

В исследовании принимали участие 30 испытуемых-добровольцев мужского пола в возрасте 18-24 лет. Все они прошли углубленное медицинское обследование и по состоянию здоровья были отнесены к основной медицинской группе. По условиям эксперимента, все испытуемые были разделены на три группы. Контрольную группу (п=10) составили лица, уровень повседневной двигательной активности которых ограничивался 4 часами занятий в неделю согласно программе по физической культуре для высших учебных заведений. Во вторую группу были включены высококвалифицированные (КМС, МС) спортсмены, развивающие скоростно-силовые качества (п=10). Данная группа была представлена борцами греко-римского стиля, самбистами. В третью группу вошли спортсмены высокой квалификации (лыжники, легкоатлеты-стайеры -1 разряд, КМС, МС), развивающие качество выносливости (п=10). Основанием для такого деления послужили различия в уровне и специ-

фике двигательной активности у данных спортсменов, обусловленные биоэнергетическим режимом тренировочно-соревновательной деятельности.

Содержание циклических нуклеотидов (цАМФ, цГМФ) в сыворотке крови определяли методом радиоиммунного анализа и проводили параллельно исследованию желудочной эвакуации методом динамической ЭВМ -гастросцинтиграфии на эмиссионном фотонном компьютерном томографе «Fogamma ZLC-75» «Simens-gammasomcs», Австрия). В качестве пищевой нагрузки использовали пробный жировой завтрак: 160 г 10%-ой манной каши, 40г сливочного масла и 200 мл 10%-ного сладкого чая [5].

Математическая обработка полученных данных проводилась методом вариационного и корреляционного анализа [6]. Статистическую обработку осуществляли по методу Стьюдента-Фишера. Различия между сравниваемыми величинами считали достоверными при вероятности не менее 95% ф<0,05). Для выявления тесноты и направленности взаимосвязи между различными показателями определяли коэффициент корреляции (г).

В условиях относительно мышечного покоя прием пробного жирового завтрака сопровождался достоверным повышением концентрации цАМФ у спортсменов разных специализаций: у тренирующихся на выносливость до 17,5±0,28 пмоль/мл, у скоростно-силовиков до 16,3±0,31 пмоль/мл ( в покое, соответственно 14,7±0,23 пмоль/мл и 15±0,29 пмоль/мл, р<0,05)). У лиц, не занимающихся спортом, прием пробного завтрака не оказывал существенного влияния на содержание цАМФ в постпрандиальном периоде.

На 90-й минуте после приема жирового завтрака уровень цАМФ в крови у спортсменов возвращался к исходному уровню.

Дозированная велоэргометрическая нагрузка вызывала достоверное повышение цАМФ в крови натощак у всех испытуемых независимо от уровня и характера повседневной двигательной активности (рис. 1). Концентрация цАМФ в этих условиях возросла у спортсменов, развивающих скоростно-силовые качества, до 108±3,1%; у атлетов, тренирующихся на выносливость, до 108±2,9% и у испытуемых контрольной группы до 118±4,5% (р<0,05). Полученные результаты свидетельствуют о выраженном повыше-

нии активности симпато-адреналовой системы улиц, не адаптированных к действию мышечного напряжения. У спортсменов этот эффект проявлялся в значительно меньших масштабах.

Совместное применение велоэргометрической нагрузки и пробного жирового завтрака сопровождалось достоверным повышением уровня цАМФ в крови у испытуемых контрольной группы до 117±4,2% (р<0,05) и значительным снижением содержания цик-лонукпеотида у спортсменов, развивающих аэробные способности до 93±2,1% (р<0,05). На 90-й минуте постпрандиального периода описанные взаимоотношения в показателях цАМФ у испытуемых с разным уровнем и спецификой повседневной двигательной активности не изменились. По-прежнему уровень цАМФ в крови у неспортсменов был достоверно выше, чем у спортсменов, тренирующихся на выносливость и со скоростно-силовым уклоном: 16,8±0,24 пмоль/мл, 15,7±0,27 пмоль/мл и 15,9±0,19 пмоль/мл, соответственно (р<0,05).

В условиях физиологического покоя, натощак, уровень цГМФ у испытуемых с разным уровнем повседневной двигательной активности также существенно различался.

У спортсменов, тренирующихся на выносливость и со скоростно-силовым уклоном, концентрация цГМФ была существенно ниже, чем у лиц, не занимающихся спортом, соответственно 1,77±0,012 пмоль/мл, 1,8±0,011 пмоль/мл и 1,88±0,01 пмоль/мл (р<0,05).

Прием пробного жирового завтрака в покое сопровождался достоверным снижением цГМФ у испытуемых контрольной группы до 1,8±0,013 пмоль/мл и значительным его повышением у спортсменов разных специализаций: у скоростно-силовиков до 1,89±0,009 пмоль/мл, у тренирующихся на выносливость до 1,9±0,014 пмоль/мл (р<0,05). Разнонаправленные изменения соотношения цАМФ/цГМФ у неспортсменов и атлетов разных специализаций свидетельствуют о состоянии напряжения улиц, не адаптированных к действию мышечных нагрузок. После выполнения 30-минутной велоэргометрической нагрузки выявленные изменения усилились (рис. 1).

Таблица 1

Коэффициент цАМФ/цГМФ у лиц с разным уровнем и спецификой повседневной двигательной активности после приема

пробного жирового завтрака (п=30).

Испытуемые условия натощак 30 минута 90 минута

Скоростно-силовые качества (п=10) 1 8,3±0,07 8,6±0,03* 8,0±0,08*Л

2 9,1±0,07лЛ 9,2±0,03л^ 8,6±0,07лЛ

Выносливость (п=10) 1 8,3±0,06 9,2±0,08*Л 7,9±0,06*Л

2 8,9±0,08*л ^ 8,7±0,05*лЛ 8,4±0,06*л ^

Контрольная группа (п-10) 1 8,1 ±0,05 8,4±0,08* 8,5±0,08*

2 10,8±0,09л 10,6±0,11л 9,9±0,08л

Примечание: 1 в покое, 2 после мышечной нагрузки.

* - различия достоверны по отношению к условиям натощак, р<0,05; А различия достоверны по отношению к условиям физиологического покоя, р<0,05; Д - различия достоверны по отношению к контрольной группе, р<0,05.

цАМФ

120 п

115 -110 -105 -100 -95 -90 -

105 -| 100 -95 -90 -85 -

натощак 30 мин 90 мин

цГМФ

натощак 30 мин 90 мин

- скоростно-силовые качества —— выносливость

- контрольная группа .......фон

Рис. 1. Влияние 30-минутной велоэргометрической нагрузки интенсивностью 75% от МПК на концентрацию цАМФ и цГМФ в крови у лиц с разным уровнем повседневной двигательной активности после приема пробного жирового завтрака (п=35) Натощак у испытуемых контрольной группы отмечалось достоверное снижение уровня цГМФ до 89±4,3% (р<0,05), в то время как у спортсменов ско-ростно-силовиков и развивающих качество выносливости он практически не изменился и составил 99±4,1 % и 101 ±3,8 % (р<0,05), соответственно.

На 30-й и 90-й минутах постпрандиального периода концентрация цГМФ у спортсменов разных специализаций была достоверно ниже, чем у неспортсменов, а также по отношению к фоновым значениям, соответственно 93±2,9% и 95±3,1 % (р<0,05). Коэффициенты соотношения цАМФ/цГМФ улиц с разным уровнем повседневной двигательной активности представлены в табл. 1.

СЕРИЯ «ФИЗИОЛОГИЯ, ПСИХОЛОГИЯ, МЕДИЦИНА», ВЫПУСК 3

17

Таким образом, достоверное повышение коэффициента цАМФ/цГМФ у испытуемых контрольной группы по отношению к спортсменам разных специализаций свидетельствует о преобладании у них тонуса симпато-адреналовой системы и напряжения регуля-торных механизмов. Выявленное параллельно замедление эвакуаторной способности желудка говорит о более выраженном проявлении у них жирового рефлекса.

Результаты исследования гуморально-гормональ-ного статуса организма при приеме пробного жирового завтрака у лиц с разным уровнем и спецификой повседневной двигательной активности позволяют заключить:

1) различия в показателях моторно-эвакуаторной функции желудка и особенно тонкого кишечника связаны с активизацией определенного звена метаболизма при выполнении мышечных нагрузок различного характера. У атлетов, развивающих качество выносливости, усиленный оборот жиров

являлся следствием ускоренного ороцекального транзита при приеме пробного жирового завтрака. Выявленные изменения были сопряжены с изменением уровня циклических нуклеотидов (цАМФ, цГМФ) в сыворотке крови, направленным на переключение обмена с углеводного на жировой при нагрузках аэробной направленности;

2) повышение коэффициента цАМФ/цГМФ у испытуемых контрольной группы свидетельствует о значительном усилении тонуса симпатического отдела автономной нервной системы и напряжении механизмов регуляции функции в условиях мышечной деятельности. У спортсменов, особенно адаптированных к нагрузкам аэробного характера, коэффициент цАМФ/ цГМФ изменялся в более узких пределах, в основном за счет снижения цАМФ и повышения цГМФ. Такая реакция позволяет говорить об умеренном повышении активности симпато-адреналовой системы и переходе организма на более экономичный уровень регуляции с преобладанием цГМФ-зависимых реакций.

Список литературы

1. Панин Л.Е. Биохимические механизмы стресса. - Новосибирск: Наука, 1983. - 243 с.

2. Рогозкин В.А. Расшифровка генома человека и спорт // Теория и практика физ. культуры. - 2001. - № 6. -С. 60-63.

3. Рогозкин В.А. Генетические маркеры физической работоспособности человека / В.А. Рогозкин, И.Б. Назаров, В.М. Казаков

// Теория и практика физ. культуры. - 2000. -№ 12. -С. 34-36.

4. Речкалов А.В. Секреторная и моторно-эвакуаторная функция желудочно-кишечного тракта при гиперкинезии // Физиол.

человека. - 2005. - Т. 31. - № 1. - С. 153-162.

5. Коротько Г.Ф. Эвакуаторная деятельность гастродуоденального комплекса и ее энзимокоррекция при желчнокаменной

болезни и после холецистэктомии / Г.Ф. Коротько, Е.Г. Пылева // Рос. журн. гастроэнтерол. гепатол. и колопроктол. -2003. - № 6. - С. 38-42.

6. Лакин Г.Ф. Биометрия. - М.: Высшая школа, 1990. - 351 с.