Особенности функционального состояния и антиоксидантной системы у юных спортсменов, занимающихся мас-рестлингом

ТЕОРИЯ И МЕТОДИКА ДЕТСКО-ЮНОШЕСКОГО СПОРТА

ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО состояния И АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ У ЮНЫХ СПОРТСМЕНОВ, ЗАНИМАЮЩИХСЯ МАС-РЕСТЛИНГОМ

К.С. ГАВРИЛЬЕВА, Школа Высшего спортивного мастерства, г. Якутск;

М.В. ХАНДЫ, М.И. СОЛОВЬЕВА, С.С. КУЗЬМИНА, Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова, г. Якутск

Аннотация

Мас-рестлинг - один из самых популярных и уникальных видов якутского спорта, не имеющий аналогов нигде в мире. Целью данного исследования явилось сравнение функционального состояния, активности ферментов антиоксидантной системы и содержание малонового диальдегида (МДА) у спортсменов-мас-рестлеров, борцов и боксеров на различных этапах подготовки. Под наблюдением находились 52 спортсмена мужского пола в возрасте 16-17 лет, из них 15 юношей занимались мас-рестлингом, 20 - вольной борьбой и 17 - боксом. Спортивный стаж составил от 2 до 4 лет. Обследование функционального состояния включало: измерение артериального давления (АД), частоты сердечных сокращений (ЧСС), мышечную силу кисти, становую силу и гипоксические пробы (Штанге, Генчи). Для оценки состояния антиоксидантного статуса в сыворотке крови определяли содержание малонового диальдегида, активности каталазы и низкомолекулярных антиоксидантов. Исследование показало, что у мас-рестлеров, по сравнению с борцами и боксерами, установлены более высокие параметры мышечной силы рук и спины, а также показателей ЧСС, АД и гипоксемических проб. Тем не менее на восстановительном этапе выявлено снижение ферментативной активности антиоксидантной защиты, что подтверждает формирование хронической декомпенсации в ходе интенсивных физических нагрузок. Борцы и боксеры отстают от своих сверстников-мас-рестлеров по силовым качествам, но процессы восстановления организма характеризуются высоким уровнем активности ферментов системы антиоксидантной защиты.

Ключевые слова: юные спортсмены, антиоксидантная система, мас-рестлинг, вольная борьба, бокс, низкомолекулярные антиоксиданты, функциональные показатели.

Abstract

Mas-wrestling - one of the most popular types

of the Yakut sport. It is a unique sport.

Analogs in the world aren't present. An objective

of this research was comparison of a functional state,

activity of enzymes of antioxidant system

and a malonic dialdegid (MDA) at athletes

of mas-wrestlers, fighters and boxers at various stages

of preparation. 52 male athletes at the age

of 16-17 years were observed, from them 15 young men

were engaged in mas-wrestling, 20 - free-style wrestling

and 17 - boxing.

The sports experience made from 2 to 4 years. Inspection of a functional state included: measurement of the arterial pressure (AP), heart rate (HR), muscular force of a brush, force of muscles of a back and hypoxemic tests (Shtange, Genchi). For an assessment of the antioxidant status defined existence of a malonic dialdegid, activity of a catalase and low-molecular antioxidants in serum of blood. The mas-wrestlers have found higher parameters of muscle strength of arms and back, also the heart rate, blood pressure and hypoxemics samples, in comparison with fighters and boxers are established. Nevertheless, the recovery phase showed a reduction in enzymatic antioxidant activity, which confirms the formation of chronic decompensation during intense physical exertion. Fighters and boxers lag behind the contemporaries-mas-wrestler on power qualities, but processes of restoration of an organism are characterized by the high level of activity of enzymes of system of antioxidant protection.

Keywords: young athletes, antioxidant system, mas-wrestling, free-style wrestling, boxing, low-molecular antioxidants, functional indicators.

Введение

Функциональные особенности организма в настоящее время рассматриваются в качестве одного из показателей индивидуального здоровья человека [7].

В республике Саха (Якутия) проводится целенаправленная государственная политика в области физкультуры и спорта, воспитании гармонично развитой молодежи, укреплении здорового образа жизни. Огромной популярностью среди населения республики пользуются исконно якутские виды спорта - борьба «хапсагай» и «мас тардыЬыы», получивший новое название «мас-рестлинг». Характерной особенностью национальных видов спорта Якутии является их динамичность, общедоступность, практичность и простота в применении [2].

Мас-рестлинг - один из самых популярных и уникальных видов якутского спорта, не имеющий аналогов нигде в мире. Мас-рестлинг требует всесторонней физической подготовки спортсмена. Во время схватки от спортсмена требуется проявление всех физических качеств (силы, быстроты, выносливости, ловкости, гибкости), а также участие всех групп мышц [6]. Интенсивные физические нагрузки у юных спортсменов приводят к перенапряжению мышечной системы и гипоксии мышц. Скелетные мышцы обладают уникальной способностью существенно повышать потребление кислорода в процессе сокращения. Это приводит к интенсификации свободнорадикального окисления, инициации процессов адаптации и репарации или, при определенных условиях, к развитию дизадаптоза и функционального дефицита [4]. Воздействие свободных радикалов на ДНК, белки, фосфолипиды мембран, ненасыщенные жирные кислоты при недостаточно выраженной системе антиоксидант-ной защиты может вызвать нарушения работы органов и систем, снизить физическую работоспособность и результативность спортсменов [3]. В настоящее время накоплены данные о значимости реакций свободно-радикального окисления в протекании физиологических процессов при физической нагрузке и участия продуктов этих реакций в развитии преморбидных и патологических состояний у спортсменов [12].

Защита организма от окислительного стресса осуществляется антиоксидантной системой (АОС). АОС включает низкомолекулярные антиоксиданты (АО) и систему ферментов, катализирующих окислительно-восстановительные превращения глутатиона и аскор-бата, дисмутирующих активные формы кислорода и элиминирующих пероксиды [5]. Выделяют следующие ферменты, реализующие функции защиты от реактивных форм кислорода: супероксиддисмутаза (СОД), каталаза (КАТ), глутатионпероксидаза, глутатион-5-трансфераза (GST), глутатионредуктаза. Активность ферментов системы антиоксидантной защиты не является постоянной и может меняться в зависимости от паттернов физической активности индивидуума [1]. Несмотря на то что антиоксидантная система снижает или даже предупреждает большинство эффектов, возникающих под действием реактивных форм кислорода, установ-

лено, что окислительный стресс развивается не только при избыточном образовании активного кислорода и продуктов окислительной модификации макромолекул, но и при абсолютной или относительной недостаточности собственной антиоксидантной системы организма [10, 11].

Цель исследования

Сравнение показателей функционального состояния организма и активности ферментов антиоксидантной системы у юных спортсменов, занимающихся мас-рестлингом с борцами и боксерами на различных этапах спортивной подготовки.

Материалы и методы

Исследование проводилось на базе Центра спортивной медицины и реабилитации ГБУ РС (Я) Школы высшего спортивного мастерства. Исследование проводилось 52 спортсменам мужского пола в возрасте 16-17 лет, из них 15 юношей занимались мас-рестлингом, 20 - вольной борьбой и 17 - боксом. Спортивный стаж составил от 2 до 4 лет.

Обследование включало: измерение артериального давления (АД), частоты сердечных сокращений (ЧСС), мышечную силу кисти, становую силу и гипоксические пробы (Штанге, Генчи).

Измерение артериального давления (АД) проводилось методом Короткова по стандартной методике ВОЗ, анализировались систолическое и диастолическое АД. Мышечную силу кисти измеряли кистевым динамометром, становую силу - становым динамометром. Гипок-сические пробы Штанге (задержка дыхания на вдохе) и Генчи (задержка дыхания на выдохе) дают некоторое представление о способности организма противостоять недостатку кислорода.

Исследование антиоксидантной системы проводилось в предсоревновательном и постсоревновательном периодах.

Образцы венозной крови у каждого спортсмена забирались двукратно - в предсоревновательном (период интенсивных физических нагрузок) и постсоревновательном (период отдыха и восстановления) периодах. Кровь забирали из локтевой вены утром, натощак, в состоянии покоя.

Были использованы цитохимические методики определения малонового диальдегида (МДА), низкомолекулярных антиоксидантов (НМАО) и каталазы в плазме и эритроцитах крови.

Интенсивность перекисного окисления липидов (ПОЛ) определяли спектрофотометрическим методом по уровню накопления малонового диальдегида (МДА), конечного продукта ПОЛ, в сыворотке крови по реакции с тиобарбитуровой кислотой при X = 532 нм [9]. Определение содержания низкомолекулярных антиоксидантов (НМАО) проводилось по окислению их хлоридом железа (III), количество которого затем регистрировали по интенсивности окраски с ортофенантролином при X = 510 нм [8].

Результаты и обсуждение

Анализ полученных данных позволил отметить определенные особенности по основным функциональным параметрам у спортсменов-мас-рестлеров. Косвенный анализ сердечно-сосудистой системы по частоте сер-

дечных сокращений и артериального давления выявил наиболее оптимальные показатели ЧСС и АД у спортсменов, занимающихся мас-рестлингом. У борцов и боксеров отмечается пониженное АД и учащенный пульс по сравнению с мас-рестлерами (табл. 1).

Таблица 1

Сравнительная характеристика функциональных показателей спортсменов по мас-рестлингу, вольной борьбе и боксу

Показатель Мас-рестлинг

Р М ± т М ± т М ± т

ЧСС, уд./мин - 67,65 ± 16,75 71,03 ± 9,16 70,56 ± 7,85

АД систол., мм рт. ст. - 121 ± 11,65 114,25 ± 11,29 119,97 ± 15,6

АД диастол., мм рт. ст. - 76,5 ± 6,7 72,26 ± 9,30 75,68 ± 10,69

Проба Штанге, с *P < 0,05 68 ± 13,6 33,9 ± 6,9* 39 ± 7,5*

Проба Генчи, с - 43 ± 12,8 20 ± 5,1 21 ± 4,3

Динамометрия левой кисти, кг *P < 0,05 57,6 ± 2,0* 32,6 ± 1,8* 31,7 ± 2,0*

Динамометрия правой кисти, кг *P < 0,05 58,55 ± 1,6* 34,9 ± 1,4* 34,8 ± 1,6*

Становая динамометрия, кг - 186 ± 27 133,9 ± 35 128,3 ± 24

* Достоверность различий при сравнении с группой мас-рестлинга.

Оценка системы внешнего дыхания и адаптации спортсменов к гипоксии и гипоксемии определялась функциональными пробами Штанге и Генчи. У спортсменов по вольной борьбе и боксу система внешнего дыхания на 50,14% слабее, чем у мас-рестлеров. По силовым качествам борцы и боксеры также отстают от мас-рестлеров.

Как следует из табл. 1, у спортсменов по мас-рест-лингу сила кистей рук больше на 43,5% слева и на 40,5% справа (при P < 0,05) по сравнению с кистевой силой борцов и боксеров. Анализ становой динамометрии выявил преимущество силы мышц спины у мас-рестлеров на 28% над борцами и на 31% над боксерами.

Анализ результатов исследования антиоксидантной системы показывает, что в плазме крови содержание малонового диальдегида в восстановительном периоде у борцов уменьшилась на 32%, а у боксеров на 22% (^ < 0,05). А у мас-рестлеров, наоборот, произошло увеличение показателя МДА на 7,7%, что может привести к образованию пероксинитритов, продуктов, обладающих сильным токсическим действием на мембраны клеток и приводящих к переутомлению и дисбалансу в организме юного мас-рестлера (рис. 1). При этом снижается общая антиокислительная способность и активность ее отдельных компонентов - каталазы, НМАО.

0,18 0,16

2 0,14

С 0,12

0,1

о

^0,06

5 0,04

0,02 0

0,166

0,154

Мас-рестлинг

"0,149"

0,149"

0,1

Е=Е==

0,116

Вольная борьба

Бокс

0,9 0,8 0,7 0,6

I— §0,5

" I 0,4

еч

- 0,3

- 0,2 - 0,1 - 0

0,826

Мас-рестлинг

[3 Подготовительный период

0,826

• •

•

• 0,5

• • 0,409 • • • • :=:=;

• • • • • • •

• • • • • • • =:==;

• -- • • • • • :=:=:

• ::::: • • • • • ====;

0,752"

0,514

д 35

1 25 з

2

л" 20 §

¡15

__ я 10 м а

— 5 5 н а

* 0

Вольная борьба

Бокс

28,8

- 27,7-

-27,9 —

23,7

20,9

21,93

Мас-рестлинг

Вольная борьба

Бокс

[ | Восстановительный период

Рис. 1. Содержание малонового Рис. 2. Содержание Е Рис. 3. Активность каталазы

диальдегида в плазме крови низкомолекулярных антиоксидантов в плазме крови

в эритроцитах крови

Установлено, что процессы восстановления организма спортсменов после интенсивных физических нагрузок характеризуются увеличением активности ферментов системы антиоксидантной защиты. Следует отметить, что активность ферментов в эритроцитах спортсменов разного профиля, различается. По результатам исследований активность ферментов в эритроцитах в тренировочном (предсоревновательном) периоде у спортсменов-мас-рестлеров на 39% (^ < 0,05) выше, чем у борцов и боксеров. Однако на восстановительном этапе у мас-рестлеров отмечается резкое снижение уровня НМАО на 50,4% (^ < 0,05), что указывает на истощение системы анти-оксидантной защиты. А у боксеров и борцов концентрация НМАО в восстановительном периоде повышается на 39% ^ < 0,05), что связано с ингибированием ПОЛ и кислородных радикалов и, следовательно, с поддержанием высокого уровня антиоксидантной защиты (рис. 2).

Аналогичные изменения обнаружены и в активности каталазы, но для данного фермента степень угнетения менее выражена. Так, у борцов и боксеров активность каталазы возрастает на 24% и 21% ^ < 0,05) соответственно. Следовательно, это приводит к активации защитной реакции антиокислительной системы. У спортсменов мас-рестлеров отмечено снижение активности каталазы в период восстановления организма на 17,7%

^ < 0,05) от исходного уровня, что является следствием длительного пребывания организма в условиях окислительного стресса (рис. 3).

Заключение

У мас-рестлеров по сравнению с борцами и боксерами установлены более высокие параметры мышечной силы рук и спины, оптимальные показатели сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Тем не менее на восстановительном этапе выявлено снижение ферментативной активности антиоксидантной защиты, что подтверждает формирование хронической декомпенсации в ходе интенсивных физических нагрузок.

Борцы и боксеры отстают от своих сверстников-мас-рестлеров по силовым качествам, но процессы восстановления организма характеризуются высоким уровнем активности ферментов системы антиоксидантной защиты.

Полученные результаты исследования функционального состояния организма и антиоксидантной системы спортсменов разного профиля позволяют тренерам оптимизировать тренировочные нагрузки, оказывают решающую роль в рациональном планировании учебно-тренировочного процесса, управлении восстановительными процессами, сохраняя общую физическую работоспособность на всех этапах спортивной подготовки.

Литература

1. Базарин К.П. Динамика показателей антиокси-дантного статуса у спортсменов, членов команды по спортивному ориентированию / К.П. Базарин, Н.В. Титова, С.А. Кузнецов // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. - 2013. -№ 5. С. 9-12.

2. Борохин М.И. История развития мас-тардыЬыы (перетягивание палки) в Якутском государственном университете / М.И. Борохин, Ф.М. Дегтярев, А.А. Захаров // Материалы Республиканской научно-практической конференции «Развитие физической культуры и спорта в РС (Я) в начале XXI века: состояние, проблемы и перспективы». - Якутск, 2001. - С. 34.

3. Блинова Т.В. Оценка состояния антиоксидантного статуса спортсменов, занимающихся академической греблей, в тренировочно-соревновательный период / Т.В. Блинова, В.В. Трошин, Л.В. Кузнецова // Медицина для спорта-2013: материалы III Всероссийского конгресса с международным участием. Москва, 9-10 апреля 2013 г. - М., 2013. С. 46-47.

4. Гунина Л.М. Окислительный стресс и адаптация: метаболические аспекты влияния физических нагрузок / Л.М. Гунина // Наука в олимпийском спорте. - 2013. -№ 4. С. 19-25.

5. Донцов В.И. Активные формы кислорода как система: значение в физиологии, патологии и естественном старении / В.И. Донцов, В.Н. Крутько, С.В. Уханов // Труды ИСА РАН. - 2006. - № 19. С. 50-69.

6. Дьячков В.М. Совершенствование технического мастерства спортсменов. - М. Физкультура и спорт, 1970. - с. 199.

7. Платонова Н.А. Морфофункциональные особенности организма детей коренного населения Республики Саха (Якутия) на препубертатном этапе онтогенеза: автореф. дис. ... канд. мед. наук / Н.А. Платонова. -Новосибирск, 2004. - 19 с.

8. Рогожин В.В. Биохимические методы анализа / Т.Т. Курилюк. - Якутск, 1997. - 105 с.

9. Стальная И.Д. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты / И.Д. Стальная, Т.Г. Гаршвили // Современные методы в биохимии. - М.: Медицина, 1977. - С. 112-117.

10. Gomez-Cabrera M.C. Oxidative stress in marathon runners: interest of antioxidant supplementation / M.C. Gomez-Cabrera, A. Martinez, G. Santangelo [et al.] // Br. J. Nutr. - 2006. - Vol. 96, suppl. 1. Pp. 31-33.

11. Gunina L. Succinic acid: its place among the farma-cological factors stimulating the physical workability of high-skilled sportsmen / Gunina Larisa // Olympic Sport and Sport for All: The Thesis of XVI Scientific Congress. -Sofia, 17-19 May, 2012. - Sofia, 2012. - Pp. 429-431.

12. Vasilaki A. Genetic modification of the manganese superoxide dismutase/glutathione peroxidase 1 pathway influences intracellular ROS generation in quiescent, but not contracting, skeletal muscle cells / A. Vasilaki, M. Csete, D. Pye [et al.] // Free Radic. Biol. Med. - 2006. - Vol. 41. Pp. 1719-1725.

References

1. Bazarin K.P. Dynamics of antioxidant status markers in athletes from sports orienting team / K.P. Bazarin, N.V. Titova, S.A. Kuznesov // Bul. VSNC SO RAMN. -2013. - No. 5. - Pp. 9-12.

2. Borokhin M.I. History of mas tardii development (pole tug) in Yakutia state university / M.I. Borokhin, F.M. Degtyarev, A.A. Zakharov // Materiali respublikan-skoy nauchno-prakticheskoy konferencii "Razvitie physi-cheskoy kul'turi i sporta v RS (YA) v nachale XXI veka: sostoyanie, problemi i perspektivi». - Yakutsk, 2001. - P. 34.

3. Blinova T.V. Assesment of antioxidant status in athletes of academic rowing, during training and competition / T.V. Blinova, V.V. Troshin, L.V. Kuznetsova // Medicina dlya sporta-2013: materiali III Vserossiyskogo kongressa s megdunarodnim uchastiem. Moskva, 9-10 aprelya 2013g. - M., 2013. - Pp. 46-47.

4. Gunina L.M. Oxidative stress and adaptation: metabolic aspects of physical oads influention / L.M. Gunina // Nauka v olimpiyskom sporte. - 2013. - No. 4. -Pp. 19-25.

5. Dontsov V.I. Active oxygen forms as system: its value in pathology and natural ageing / V.I. Dontsov, V.N. Krutko, S.V. Ukhanov // Trudi ISA RAN. - 2006. -No. 19. - Pp. 50-69.

6. D'yachkov V.M. Inprovement of technical skills in athletes. - M. Physkultura i sport, 1970. - P. 199.

7. Platonova N.A. Morphofunctional pecularities of organism in native Respublici Sakha (Yakutiya) children during pubertate period of ontogenesis: avtoref. Dis. ... PhD (Medicine) / N.A. Platonova. - Novosibirsk, 2004. - 19 p.

8. Rogojin V.V. Biochemical analysis methods / V.V. Rogojin, T.T. Kuriluk. - Yakutsk, 1997. - 105 p.

9. Stal'naya I.D. Method for determination of malonic dialdehyde using thiobarbituric acid / I.D. Stal'naya, T.G. Garshvili // Sovremennie metodi v biokhimii. - M.: Medicina, 1977. - Pp. 112-117.

10. Gomez-Cabrera M.C. Oxidative stress in marathon runners: interest of antioxidant supplementation / M.C. Gomez-Cabrera, A. Martinez, G. Santangelo [et al.] // Br. J. Nutr. - 2006. - Vol. 96, suppl. 1. Pp. 31-33.

11. Gunina L. Succinic acid: its place among the farma-cological factors stimulating the physical workability of high-skilled sportsmen / Gunina Larisa // Olympic Sport and Sport for All: The Thesis of XVI Scientific Congress. -Sofia, 17-19 May, 2012. - Sofia, 2012. - Pp. 429-431.

12. Vasilaki A. Genetic modification of the manganese superoxide dismutase/glutathione peroxidase 1 pathway influences intracellular ROS generation in quiescent, but not contracting, skeletal muscle cells / A. Vasilaki, M. Csete, D. Pye [et al.] // Free Radic. Biol. Med. - 2006. - Vol. 41. Pp. 1719-1725.