Информативность исследования кристаллогенеза слюны спортсменов-лыжников в прогнозировании результативности их выступления

ИНФОРМАТИВНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ КРИСТАЛЛОГЕНЕЗА СЛЮНЫ СПОРТСМЕНОВ-ЛЫЖНИКОВ В ПРОГНОЗИРОВАНИИ РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ ИХ ВЫСТУПЛЕНИЯ

А.К. МАРТУСЕВИЧ, Нижегородский НИИ травматологии и ортопедии; Р.И. САФАРОВА, ВятГГУ

Аннотация

На основании сравнительного изучения свободного и инициированного кристаллообразования слюны спортсменов-лыжников (стаж занятий - около 9 лет) и нетренированных лиц путем применения оригинального качественно-количественного алгоритма установлено, что длительные физические тренировки накладывают существенный отпечаток на характер кристаллизации и инициаторный потенциал исследуемой биосреды. В процессе соревнования состав и свойства слюны закономерно трансформируются, на что указывает тезиокристалло-скопический «паттерн» биосубстрата, полученного непосредственно после финиша. Об особенностях восстановительных процессов судили по кристаллоскопическим и тезиграфическим фациям слюны, взятым после 30-минутного отдыха. Неоднородность кристаллоскопических данных позволила впервые применить алгоритм оценки адаптивных метаболических резервов и разделить группу лыжников на 4 подгруппы, имеющих хорошую, удовлетворительную специфическую адаптацию к соревнованиям, напряжение адаптационных механизмов и срыв адаптации. При этом у 40% опытной группы был зафиксирован негативный уровень адаптивных резервов. Сопоставление тезиокристаллоскопических данных с результативностью выступления лыжников указало на их четкую взаимосвязь.

Abstract

On the base of comparative study of free and initiated crystallogenesis of skiers (training period - about 9 years) and non-trained persons saliva by original algorithm using was determined, that prolonged physical trainings superpose the essential impress on character of investigated biofluid crystallization and initiation potential. Saliva composition and attributes is transformed in the competition process, what is verificated by biosubstrate teziocrystalloscopic «pattern», which have got after a finish.

Speed of recreation processes was estimated on saliva crystalloscopic and tezigraphic facia, which have got after 30-minut rest. Heterogeneity of the crystalloscopic data allows to use a new algorithm of adaptive metabolic stockpiles estimation and to intersect all group on 4 parts: sportsman with good, satisfactory specific (to skiers competitions) adaptation level, with adaptation mechanisms tension and disadaptation. It is important, that over 40 percents of investigated skiers had poor specific adaptation. On juxtaposition of teziocrystalloscopic picture and competition results were determined its readable interaction.

Ключевые слова: лыжный спорт, слюна, кристаллизация, адаптация.

Одним из наиболее сложных вопросов спортивной медицины является изыскание информативных тестов, способных адекватно отображать состояние спортсмена в динамике [4, 10]. Ранее для решения этой задачи применялся анализ сердечной деятельности [1, 10], тогда как значимость оценки метаболического статуса в настоящее время изучена недостаточно [3, 5, 6, 12, 16]. В особенности данный факт касается спортсменов-лыж-ников, относительно которых спектр простых и доступных диагностических методов, позволяющих мониторировать состояние организма с достаточной точностью, сравнительно невелик.

В связи с этим привлекает внимание новое направление медицинской науки, получившее развитие в последние 30-35 лет, - кристаллографические методы исследования [2, 6, 11, 13-15, 17]. К настоящему моменту уже установлены некоторые закономерности кристаллообразования наиболее доступных для анализа биологических жидкостей. Так, В.Н. Шабалиным и С.Н. Шатохиной показано, что существует ряд качественных кристаллоскопических маркеров, верифицирующих наличие некоторых патологических процессов (например, языки Арнольда, феномен патологической кристаллизации солей в белковой зоне, листообразные

iafel

Кристаллоскопическая картина слюны у нетренированных лиц и лыжников в различные стадии соревнования

Структуры Нетренированные лица* До соревнований** Сразу после финиша* (+) Через 30 мин*

Одиночно-кристаллические фигуры

Прямоугольники 4 2 1 2

Призмы 2 0-1 0 0-1

Пирамиды 1 0 1 0-1

Октаэдры 0 1 0 2

Дендритные (поликристаллические) структуры

Линейчатые 1 2 0-1 2

Прямоугольники 0-1 1 0-1 0-1

«Мох», «лук», «комета» 2-3 0 0 0

«Кресты» 0-1 0 0 0

«Хвощ» 0 6 5-7 5

«Розетки» 0 0 0 0

Аморфные тела

Размер Средний Средние Мелкие Средние

Кол-во Среднее Много Среднее Много

Примечание. Тип взаимодействия крупных кристаллов и аморфных образований: «*» - налипание, «**» - оттеснение; (+) - наличие ячеистости.

структуры) [13]. Л.В. Савиной [11] произведено сопоставление отдельных кристаллоскопических образований с содержанием компонентов в сыворотке крови (гиперамилаземия - появление субпараллельных ламелей; гипертрипсинемия - ячеистая дендритная сетка; ги-пергастринемия - перистые оптически активные денд-риты, гиперсеротонинемия - наличие платообразных разветвленных дендритов). В целом данные многих авторов и наши собственные результаты [2, 6-9, 11, 13], касающиеся информативности изучения кристаллообразования биосред в оценке функционального состояния организма человека, позволяют предположить, что динамическое исследование морфологии высушенных образцов биожидкостей может быть значимым при мониторинге текущего статуса спортсменов, в том числе лыжников, что и обусловило проведение данного исследования.

Материал и методы исследования

Опытная группа включала 38 спортсменов-лыжников I квалификационной категории. Средний стаж занятий спортом - 8,9±1,1 года. Контрольная группа состояла из 170 здоровых нетренированных людей соответствующего возраста.

В качестве анализируемого субстрата нами была выбрана слюна. У представителей опытной группы забор слюны производился непосредственно перед стартом, после финиша и через 30 мин после него, а у лиц контрольной группы - однократно.

Кроме того, результат выступления каждого спортсмена был сопоставлен с его индивидуальным стабильным уровнем. Для дальнейшего анализа использовалась следующая градация по этому показателю:

1) выше среднего;

2) средний;

3) ниже среднего;

4) отсутствие результата (сход с дистанции).

В комплекс кристаллоскопических методов исследования вошли классическая кристаллоскопия, позволяющая установить особенности собственного кристаллообразования биосреды, а также сравнительная тезиграфия, визуализирующая инициаторный потенциал биожидкости [7-9]. Учет результатов кристаллоге-неза осуществлялся путем использования идентификационной таблицы кристаллических и аморфных образований (визуальная морфометрия фации), включающей 5 основных классов структур. Дополнительная оценка кристаллообразующих свойств биожидкости производилась с помощью полуколичественных критериев, наиболее значимыми из которых являются степень деструкции фации (СДФ), выраженность краевой зоны (К) и ячеистости (I), а также равномерность распределения кристаллических и аморфных элементов по текстуре образца (К) [7, 9].

Исследование инициирующих свойств осуществлялось с применением системы качественных и количественных критериев. Для количественной характеристики тезиграфической фации использован основной тезиграфический коэффициент 0, визуализирующий

степень и направленность (активация или ингибирование) влияния биосубстрата на базисное вещество (0,9%-ный раствор хлорида натрия). Кроме того, гетерогенность биосреды по молекулярным массам компонентов оценивалась путем расчета коэффициента поясности Р (соотношение диаметра максимального и минимального поясов кристаллизации). Дополнительные показатели тезиграфии аналогичны описанным выше относительно классической кристаллоскопии.

Статистическая обработка полученных данных выполнялась в программе Microsoft Excel 2003 и специализированном пакете SPSS 11.0.

Полученные результаты

Установлено, что кристаллоскопическая фация слюны спортсменов в исходном состоянии (до начала соревнований) существенно отличается от характерной для нетренированных людей (см. таблицу), причем эти различия обнаруживаются по всем классам кристаллических и аморфных образований. Так, по качественным критериям особенностями микропрепаратов высушенной биосреды лыжников являются наличие глубоких «разломов» краевой зоны, высокая склонность к агрегированию (крупные кристаллы и аморфные тела) и структурированности компонентов (преобладание сложных поликристаллических образований). С другой стороны, у лыжников имеют место и количественные преобразования картины дегидратации слюны, что прежде всего находит отражение в перераспределении кристаллического компонента фации от одиночно-кристаличес-ких структур в пользу сложных поликристаллических образований типа «хвощ», превалирующих в центральной (минеральной) зоне микропрепарата.

Соревнование накладывает значительный негативный отпечаток на функциональный статус организма спортсмена, сказываясь и на изменении состава слюны, что регистрируется путем кристаллоскопии и тезигра-фии. Анализ результатов собственного кристаллообразования биосубстрата показал, что после финиша имеет место адаптивная (патологическая?) перестройка морфологии дегидратированной биосреды, сопровождающаяся снижением плотности кристаллов и аморфных тел.

Изучение количественных критериев, отражающих динамику преобразования результата свободного крис-таллогенеза слюны, показало, что преобразования кристаллизации после нагрузки являются достоверными (по параметрам ячеистости, степени деструкции фации и равномерности распределения элементов картины) (р<0,05). Через 30 мин после окончания воздействия происходит нормализация ячеистости и правильности распределения структур микропрепарата, тогда как выраженность краевой зоны и СДФ усугубляются (рис. 1).

Относительно основных показателей инициированного 0,9%-ным раствором хлорида натрия кристаллообразования слюны установлено, что достоверные изменения, связанные с физической нагрузкой, после 30-минутного отдыха приобретают тенденцию к нормализации, т.е. приближаются к исходному уровню (рис. 2.).

Кроме того, нами оценивалась скорость восстановительных процессов, что позволило выявить выраженную неоднородность рассматриваемой опытной группы по реагированию на единую нагрузку. На основании этого были выделены 3 основных дифференцирующих параметра: степень смещения исходного тезиокристаллос-копического «паттерна» от нетренированных лиц, реакция на нагрузку и скорость восстановления, что способствовало трансформации результатов кристалло-

Баллы

Рис. 1. Динамика дополнительных показателей кристаллоскопии слюны в процессе соревнований

уел. ед.

Рис. 2. Динамика основных тезиграфических показателей в процессе соревнования

Рис. 3. Алгоритм выявления уровня адаптационных резервов с использованием тезиокристаллоскопии

скопического теста в степени адаптации спортсмена к данной нагрузке. Для этого был применен разработанный ранее алгоритм оценки специфической адаптации организма с использованием кристаллографических методов исследования биосред (рис. 3) [8].

В соответствии с приведенным алгоритмом все исследуемые лыжники были разделены на 4 группы по степени адаптации к соревнованиям (рис. 4), причем важно отметить, что 39,5% испытуемых имели негативные результаты (напряжение регуляторных механизмов либо срыв адаптации).

На следующем этапе производилось сопоставление кристаллоскопически установленной степени адаптации с успешностью выступления. Между ними

обнаружена корреляционная связь высокой силы (г = 0,781 ± 0,152; р<0,01), что подтверждает тезис о возможности верификации динамики метаболического статуса спортсмена на основании изучения свободного и инициированного кристаллогенеза его слюны.

Обсуждение результатов

Подобный подход к исследованию функционального состояния спортсмена позволяет динамически оценивать, с одной стороны, индивидуальную физиологическую стоимость соревновательной деятельности лыжников, а с другой стороны - визуализировать их метаболическую готовность к удачному прохождению

“I I г

хорошая удовлетворительная напряжение срыв

адаптация адаптация адаптации адаптации

Рис. 4. Распределение лыжников по степени адаптации на основании динамической оценки тезиграфических и кристаллоскопических фаций

дистанции. Поэтому разработка небольших по продолжительности и объему выполняемой нагрузки тестовых предстартовых воздействий может оказаться полезной при исходном прогнозировании результативности выступления спортсмена. С этих позиций результаты трехкратного исследования кристаллообразования слюны по вышеописанной схеме позволят получить следующую информацию:

1. Хороший уровень адаптации может трактоваться как высокий уровень готовности к соревнованию, возможно достижение хороших спортивных результатов.

2. Удовлетворительный уровень адаптации - достаточный уровень физической готовности, предполагается выступление с подтверждением обычных для спортсмена результатов.

3. Напряжение адаптационных механизмов - рекомендуется отказ спортсмена от участия в соревнованиях в связи с недостаточной физической готовностью, прогнозируется результат ниже среднего уровня.

4. Срыв адаптации требует дисквалификация спортсмена по медицинским показаниям, причем могут потребоваться мероприятия, направленные на коррекцию метаболических сдвигов.

Вывод

Показатели свободного и инициированного кри-сталлогенеза слюны отражают особенности функционального состояния спортсмена-лыжника и несут значительный объем информации о его адаптивных резервах.

Литература

1. Баевский P.M. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии. - М.: Медицина, 1979. -98 с.

2. Волчецкий А.Л. Кристаллографическое исследование сыворотки крови как метод оценки адаптивных реакций организма: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. -Архангельск, 1998. - 18 с.

3. Гаркави Л.Х., Квакина Е.В., Уколова М.А. Адаптационные реакции и резистентность организма. - Ростов-на-Дону, 1990. - 342 с.

4. Граевская Н.Д., Долматова Т.И., Калугина Г.Е. с соавт. К вопросу об унификации оценки функционального состояния спортсменов // Теория и практика физической культуры. - 1995. - № 2. - С. 11-15.

5. Григорьев И.В., Артамонов И.Д., Уланова Е.А. с соавт. Белковый состав смешанной слюны человека:

механизмы психофизиологической регуляции // Вестник Российской академии медицинских наук. - 2004. - № 7. -С. 36-47.

6. Денисов А.Б. Алгоритм оценки кристаллических фигур, полученных при высушивании смешанной слюны // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2004. - Т. 136. - № 7. - С. 37-40.

7. Камакин Н.Ф., Мартусевич А.К. Тезиокристаллос-копическое исследование биологических субстратов: Методические рекомендации. - Киров: Типография КГМА, 2005. - 34 с.

8. Мартусевич А.К., Камакин Н.Ф. Кристаллоскопический анализ слюны курящих и некурящих людей // Экология человека. - 2006. - № 7. - С. 54-57.

9. Мартусевич А.К., Камакин Н.Ф. Кристаллография биологической жидкости как метод оценки ее

ШШ)

физико-химических свойств // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2007. - Т. 143. - № 3. -С. 358-360.

10. Перхунов А.М. Очерки донозологической функциональной диагностики в спорте / Под науч. ред. проф. Б.А. Поляева. - М.: РАСМИРБИ, 2006. - 152 с.

11. Савина Л.В. Кристаллоскопические структуры сыворотки крови здорового и больного человека. -Краснодар, 1999. - 238 с.

12. Ушаков И.Б., Сорокин О.Г. Адаптационный потенциал человека // Вестник Российской академии медицинских наук. - 2004. - № 3. - С. 8-13.

13. Шабалин В.Н., Шатохина С.Н. Морфология биологических жидкостей человека. - М.: Хризопраз, 2001. - 304 с.

14. Chernov A.A. Crystall growth and crystallography // Acta Crystallography. - 1998. - Vol. 54. - № 1. -P. 859-872.

15. Kitamura M., Ueno S., Sato K. Molecular aspects of the polymorphic crystallization of amino acids and lipids / Ed. Othaki H. Crystallization processes. Chichester: John Wiley and Sons, 1998. - Vol. 3. - P. 99.

16. Martinez J.R. Developmental aspects of fluids and electrolyte secretion in salivary glands // Crit. Rev. Oral. Biol. Med. - 1994. - Vol. 5. - № 3-4. - P. 281-290.

17. Shabalin V.N., Shatokhina S.N., Yakovlev S.A. Character of bllod crystallization as an integral index of organism homeostasis // Phys. Chem. Biol. Med. - 1995. -Vol. 2. - № 1. - P. 6-9.