Особенности гуморального звена иммунитета у подростков, представителей различных спортивных специализаций

Интегративная физиология

УДК 796.012.116+616П097

ОСОБЕННОСТИ ГУМОРАЛЬНОГО ЗВЕНА ИММУНИТЕТА У ПОДРОСТКОВ, ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ РАЗЛИЧНЫХ СПОРТИВНЫХ СПЕЦИАЛИЗАЦИЙ

А.П. Исаев, В.В. Эрлих ЮУрГУ, г. Челябинск

Исследование факторов иммунологической резистентности и звеньев клеточного иммунитета исключительно важно, так как различные большие тренировочные нагрузки (БТН) вызывают в организме юных спортсменов неодинаковые реакции. У представителей одного вида спорта это зависит от разных адаптивно-компенсаторных возможностей, а также от специализации в избранном виде спорта.

Ключееые слова: гуморальный иммунитет, роль иммуноглобулинов, виды спорта, гомеостаз, саморегуляция, устойчивость, стресс, адаптация, выносливость.

Оценка реактивности психофизического потенциала (ПФП), уровней саморегуляции гоместаза и физической работоспособности индивида сводится к идентификации его психофизического, функционального, молекулярно-клеточного состояния и иммунологической резистентности (ИР) в динамических ситуациях или диапазоне пространства и времени, к установлению референтных границ.

Диагностика текущего состояния оценочных контрольных значений педагогического направления детерминирует референтный интервал резервных способностей гомеостаза и двигательных способностей организма спортсмена.

Попытки определить интегральный показатель формализованных характеристик организма, особенно упрощенным способом оценки, уподобляются рецептурному подходу к успешной деятельности. Энергетический подход к оценке ПФП спортсмена после оценки гена успешности, оценки состояния ССС посредством интегрального показателя (ЧСС, УО, МОК и др.) не привел к позитивным диагностическим заключениям  участились летальные исходы среди учащихся на уроках физической культуры, студентов в массовых спортивных мероприятиях, спортсменов высокой и высшей квалификации, населения в массовых стартах, что свидетельствует или о слабой диагностике условий её проведения (покой, функциональные пробы, тесты, полевая оценочная деятельность), или о незнании адаптационно-компенсаторных ресурсов, устойчивости гомеостаза при отсутствии нарушений в организме.

Стрессор массовой двигательной нагрузки соревновательной направленности может привести к нейромиокардиальным повреждениям, высоким

значениям гормонов, выходящим за референтные границы, нейромоторным нарушениям, в том числе молекулярно-клеточным сдвигам саморегуляции крови, мышц, связок, сухожилий, т. е. соединительной ткани организма в целом. Эти воздействия могут привести к перерастанию физиологической фазы стресса в патологическую с обратными и при истощении организма необратимыми процессами. Воздействия стрессора (реактивность и сопротивляемость организма) зависят от наследственности, возраста, индивидуальных различий, гендерных особенностей, готовности к выполнению БТН, восстанавливаемости организма и др.

Обратная связь в нейроэндокринной и нейро-мышечной системах под воздействием стрессора детерминирует совокупные процессы иммунного и воспалительного характера, вызывает адаптивнокомпенсаторные изменения в системе крови, кровообращения, увеличивает реакции гипоталамо-гипофизно-адренокортикоидной системы, приводит к истощению содержания витаминов В и С, а также цинка [20], к росту уровня глюкозы в крови [3, 4, 10].

Исключительный интерес представляют интеграции стресса и иммунитета, так как возможное снижение функциональной активности и четкой активации различных звеньев НР [8, 9, 21, 24], сильные воздействия могут привести к угнетению Т-клеток и образованию антителопродукции [1, 22].

Существуют синтоксические и катотоксиче-ские типы реакций, детерминирующих гомеостаз организма [15]. Первые успокаивают соединительную ткань и позволяют обеспечить состояние пассивной толерантности и сосуществование с повреждающими факторами. Вторые выполняют

Интегративная физиология

быструю адаптивно-компенсаторную переброску, направленную на подавление стресса, сохраняют устойчивость и выживаемость организма [16]. Возможна детерминация выфаженной реактивности при воздействии стрессоров [13]. Для достижения адаптации [5] предлагают использовать активную резистентность, вызываемую моделированием активного поискового поведения (мотивации у людей) и позитивных эмоций, воздействием биостимуляторов физиотерапевтических факторов.

Многолетним исследованиям подвергались юные спортсмены 14-15 и 16-17 лет со стажем занятий спортом от 4 до 6 лет. Результаты исследования гуморального звена иммунитета в микроциклах заключительной подготовки к соревнованиям и с периодом восстановления представлены

в таблице. Сравнительный анализ проведен на юных борцах, гребцах-байдарочниках, конькобежцах, акробатах, гимнастах, тяжелоатлетах в возрасте 14-15 лет (III, II разряд) и 16-17 лет (I разряд, КМС).

В качестве контроля представлены значения учащихся 1-й, 2-й групп здоровья аналогичного возраста. Материалы получены в лаборатории физиологии двигательной активности и спорта ЮУрГУ и лаборатории иммунологии ЧГМА. В сборе иммунологических данных принимали участие сотрудники лаборатории аспиранты, докторанты, соискатели под руководством заслуженных деятелей науки РФ Л.Я. Эберта, А.П. Исаева, данные получены при исследовании спортсменов-волонтеров, что не противоречит Хельсинскому

Сравнительный анализ гуморального звена иммунитета у спортсменов различных видов спорта

3 я а я — Возраст, лет До нагрузки После нагрузки Р-вероят- ность Через 12 часов Р1, Р2, Р3 Вид спорта

Ig A 14-15 144,92 ± 5,26 150,12 ± 3,17 > 0,05 138,02 ± 4,52 > 0,05 Дзюдо, п = 13

Ig G 106,92 ± 3,92 107,86 ± 4,52 > 0,05 114,72 ± 3,99 > 0,05

Ig M 156,12 ± 5,86 150,02 ± 4,63 > 0,05 156,65 ± 5,24 > 0,05

Ig A 16-17 147,49 ± 5,96 143,16 ± 3,58 > 0,05 148,30 ± 3,10 > 0,05 Дзюдо, п = 12

Ig G 147,46 ± 6,78 116,20 ± 2,38 < 0,01 122,25 ± 2,94 < 0,05

Ig M 119,78 ± 4,25 108,00 ± 2,73 < 0,05 135,31 ± 3,85 < 0,01

Ig A 14-15 206,12 ± 8,63 208,04 ± 7,96 > 0,05 171,12 ± 4,95 < 0,01 Г ребля, п = 26

Ig G 125,24 ± 4,82 112,32 ± 2,94 < 0,01 100,32 ± 2,84 < 0,01

Ig M 127,14 ± 5,32 123,06 ± 3,14 > 0,05 106,08 ± 9,78 < 0,01

Ig A 16-17 147,49 ± 6,48 143,16 ± 3,68 > 0,05 148,32 ± 3,46 > 0,05

Ig G 147,46 ± 5,82 126,19 ± 4,36 < 0,01 122,96 ± 2,94 < 0,01

Ig M 119,78 ± 6,45 118,02 ± 5,74 > 0,05 112,62 ± 3,47 > 0,05

Ig A 14-15 155,12 ± 5,96 166,22 ± 5,36 > 0,05 130,12 ± 4,62 < 0,01 Конькобежный спорт, п = 28

Ig G 105,60 ± 3,87 118,60 ± 5,88 > 0,05 109,96 ± 5,22 < 0,01

Ig M 117,42 ± 4,52 97,12 ± 5,26 > 0,05 97,70 ± 5,63 < 0,01

Ig A 16-17 163,60 ± 8,10 157,17 ± 5,14 > 0,05 129,86 ± 6,42 < 0,01

Ig G 167,2 ± 4,96 158,63 ± 6,42 > 0,05 124,42 ± 6,02 < 0,01

Ig M 127,36 ± 4,45 112,13 ± 2,52 < 0,01 104,69 ± 5,04 < 0,01

Ig A 14-15 118,96 ± 2,54 114,66 ± 2,39 > 0,05 128,67 ± 3,43 < 0,05 Акробаты, п = 26

Ig G 109,32 ± 2,26 105,42 ± 3,64 < 0,05 131,77 ± 5,06 < 0,001

Ig M 122,14 ± 2,65 116,72 ± 3,42 < 0,05 128,76 ± 4,64 > 0,01

Ig A 16-17 112,96 ± 3,62 111,68 ± 3,84 > 0,05 116,22 ± 4,48 > 0,05

Ig G 120,84 ± 4,28 115,32 ± 3,42 > 0,05 124,32 ± 5,02 > 0,05

Ig M 114,82 ± 2,96 108,67 ± 2,29 < 0,05 120,64 ± 5,12 < 0,05

Ig A 14-15 192,60 ± 2,57 178,64 ± 2,87 < 0,01 182,64 ± 2,98 > 0,05 Г имнасты, п = 24

Ig G 123,12 ± 2,19 124,14 ± 2,20 > 0,05 129,14 ± 2,76 < 0,05

Ig M 85,67 ± 1,18 80,92 ± 2,02 < 0,05 88,12 ± 2,36 < 0,05

Ig A 16-17 188,22 ± 2.49 180,78 ± 2,52 < 0,05 184,26 ± 3,06 > 0,05

Ig G 123,92 ± 2,28 119,22 ± 2,19 > 0,05 125,72 ± 2,49 > 0,05

Ig M 88,92 ± 1,96 82,66 ± 1,78 < 0,01 99,12 ± 2,03 < 0,05-0,01

Ig A 14-15 138,36 ± 2,12 145,62 ± 2,38 < 0,05 148,32 ± 3,12 < 0,05 Тяжелоатлеты, п = 27

Ig G 138,18 ± 2,57 142,64 ± 2,43 < 0,05 146,17 ± 2,99 < 0,05

Ig M 124,12 ± 2,04 126,84 ± 2,26 > 0,05 132,12 ± 2,78 < 0,05

Ig A 16-17 130,62 ± 2,24 134,64 ± 2,79 > 0,05 135,96 ± 2,89 > 0,05

Ig G 129,92 ± 2,19 132,14 ± 2,36 > 0,05 125,69 ± 2,72 > 0,05

Ig M 122,42 ± 2,12 116,72 ± 1,99 < 0,05 120,12 ± 2,24 > 0,05

соглашению. Концентрацию сывороточных имму-нологлобулинов класса А, в, М исследовали методом радиальной диффузии в геле по в. Мапат [23]. В контроле значения А равнялись 116,80 ± 2,24 (90-130 МЕ/мл), ¡я в  152,30 ± 2,88 (120-170 МЕ), 1в М -113,92 ± 2,39 (80-120 МЕ/мл).

Содержание иммуноглобулинов в крови является одним из факторов саморегуляции гомеостаза к резистентности организма, так как они выполняют ключевую функцию гуморального звена иммунитета спортсменов [7-9, 17]. Известно, что различные виды спорта оказывают неодинаковое воздействие на гомеостаз и физическую работоспособность. Биологическая и физическая роль ¡Я А заключается в формировании -Первой линии защиты-) слизистых оболочек организма от вирусов и бактериологических токсинов [19]. Иммуноглобулины в активируют систему комплимента, усиливают фагоцитарную активность, обеспечивают противоинфекционную защиту, нейтрализацию бактериальных токсинов и вирусов, тем самым осуществляя механизм защиты организма от инфекций [2, 12, 14].

Иммуноглобулины М осуществляют раннюю агглютинацию, способны нейтрализовать инородные частицы, повышая устойчивость к бактериальным инфекциям. Их активация (¡я М) наблюдалась при выполнении интенсивных нагрузок.

В период заключительной подготовки к соревнованиям у дзюдоистов 14-15 лет в группах второго года обучения после применяемых тренировочных воздействий наблюдались маловариативные изменения концентрации иммуноглобулинов. У спортсменов 16-17 лет при воздействии БТН происходили достоверные сдвиги в концентрации ¡я в и М как после нагрузок, так и через 12 часов восстановления. Вполне очевидно, что изменялась фагоцитарная активность, обеспечивающая защиту и нейтрализацию организма от инфекций, и повышалась устойчивость гомеостаза к ним. Активация гуморального звена иммунитета детерминирована перераспределением в системе иммунитета на фоне БТН. Ингибирование клеточного звена [6] иммунитета спонтанной хемилюминис-ценции нейтрофилов и лизосомальной активности моноцитов свидетельствует о саморегуляции гомеостаза при стресс-воздействиях БТН. Установлено, что данные функции фагоцитирующих клеток напрямую связаны с процессами острого поражения паренхиматозных тканей при различных стрессор-ных воздействиях. Выявление вариабельности стресс-реализуемых и стресс-лимитирующих систем исключительно важно в совокупной оценке гомеостаза и прогнозировании новых уровней саморегуляции при формировании специальной функциональной системы, детерминирующей в конечном итоге спортивную результативность.

У спортсменов-гребцов наблюдалось напряжение адаптационно-компенсаторных процессов вследствие истощения механизмов саморегуляции

гомеостаза и физической работоспособности. Достоверные сдвиги после нагрузок были у спортсменов 14-15 лет в значениях ]£ в всех классов через 12 часов реституции. У гребцов 16-17 лет сразу после восстановления и через 12 часов значимо снизилась концентрация ]£ в. Эти данные вызывали необходимость ведения регулярного физиоло-го-педагогического контроля накануне соревнований и позволяли своевременно управлять тренировочным процессом.

У конькобежцев 14-15 лет сразу после нагрузки отмечались недостоверные разнонаправленные изменения концентрации ]£ А (повышение), ]£ в (снижение). Через 12 часов все показатели уменьшились существенно по сравнению с исходными. У спортсменов 16-17 лет сразу после БТН выявилось снижение концентрации ]£ А, в на уровне тенденции, а ^ М  достоверное (Р < 0,01). Через 12 часов все значения концентрации иммуноглобулинов угнетались (Р < 0,01).

У акробатов 14-15 лет сразу после гравитационных воздействий снизилась значимо концентрация ^ М (Р < 0,05). Через 12 часов концентрация ^ А, в, М изменилась достоверно (Р < 0,01). У 16-17-летних спортсменов существенно снизилась концентрация ^ М (Р < 0,05). Через 12 часов показатели ^ А, в повысились незначительно, а ^ М существенно по сравнению с фоновыми (Р < 0,05).

У представителей спортивной гимнастики 14-15 лет сразу после нагрузок достоверно изменилась концентрация ]£ А, М, а через 12 часов реституции существенные сдвиги произошли в содержании ]£ в, М. У гимнастов уровень ]£ А был выше модельных значений контроля (Р < 0,01), что соответствует референтным границам.

У тяжелоатлеток 14-15 лет наблюдалось после нагрузок значимое увеличение ^ А,в, а через 12 часов - повышение концентрации всех иммуноглобулинов (Р < 0,05). Эти показатели были выше значений контроля и представителей акробатики. В возрасте 16-17 лет достоверно снизилась после БТН концентрация ^ М (Р < 0,05), а через 12 часов восстановления существенных различий не было выявлено. Уровень ^ в тяжелоатлеток не превышал границы контроля. Вариабельность показателей всех классов иммуноглобулинов была низкая. Содержание ]£ М у тяжелоат-леток и акробаток существенно не различалось и находилось в референтных границах (контроль).

Сравнительный анализ был проведен как фоновых данных по видам спорта, так и их реактивности под воздействием БТН, которые у подростков приближаются к уровню взрослых. Наблюдались исходные значения реактивности ]£, которые были у представительниц гребли на байдарках, затем следовали гимнастки, конькобежки, борцы, акробаты.

Общей направленностью сдвигов у спортсменок было или увеличение, или относительная низменность ]£ А, снижение концентрации ]£ в, ]£ М.

Интегративная физиология

Был также проведен сравнительный анализ в группах скоростно-силовых видов спорта и циклической направленности, развивающих специальную выносливость. У представителей скоростносиловых видов спорта в порядке ранжирования уровней напряжения иммунологической резистентности на первом месте стоят спортивная гимнастика, затем соответственно следуют дзюдоисты, тяжелоатлетки, акробатки.

Объемные скоростно-силовые воздействия в гимнастике вызвали большее угнетение ¡я М и активацию по сравнению с контролем. Тренировочные занятия составляют 10-12 часов в неделю. В дзюдо значения ¡я А, М, в превосходили существенно референтные границы (контроль). При этом концентрация ¡я А, М свидетельствовала об изменении активации, а ¡я в - ингибировании этого звена иммунитета. Во-первых, это говорит об усилении фагоцитарной активности и о том, что первая линия защиты нейтрализует токсины и вирусы. Во-вторых, снижение концентрации ¡я М снижает устойчивость к бактериальным инфекциям. У тяжелоатлеток показатели ¡я А и М превосходили значения контроля. Концентрация ¡я в находилась в референтных границах контроля. Мы уже отмечали, что повышенная концентрация ¡я в активирует систему комплемента, ¡я А формирует первую линию защиты слизистых оболочек от вирусов. У акробаток выявлялось угнетение звеньев ¡я в и нахождение значений ¡я М в верхних референтных границах.

У спортсменов-гребцов наблюдались значения концентрации иммуноглобулинов, превосходящие референтные границы. У ряда спортсменов наблюдалось расшатывание адаптационно-компенсаторных механизмов и повышение уровня инфекционной заболеваемости. Проведение занятий в микроциклах заключительной подготовки к социально значимым соревнованиям до 24 часов при ЧСС 160-170 уд./мин вызывало адаптивнокомпенсаторное повышение одних иммунологических звеньев и нарушение других, при этом гомеостаз детерминировался уже за счет мобилизации резервов. Это может привести к совокупным сдвигам в организме, в том числе хроническому утомлению и снижению физической работоспособности. Иммунофизиологические резервы находятся на грани истощения. Наступает фаза иммунологического риска, которая сопровождает спортсменов весь соревновательный период [6, 8, 9, 11, 17, 18].

Исследования показали, что БТН на развитие выносливости более значимо —расшатывают  иммунный гомеостаз и снижают спортивную результативность в гребле, конькобежном спорте, а также тяжелой атлетике. Наименьшие модельные формализованные звенья ¡я в выявились у акробаток, которые меньше значений контроля (159,30 ± ± 2,88 МЕ/мл), и тяжелоатлеток - 138,18 ± 2,19 МЕ/мл. Несмотря на то, что значения ¡я были близки к референтным границам, у отдельных

спортсменок наблюдалось острое и хроническое утомление. Следовательно, изучение совокупных характеристик иммунитета необходимо в диагностировании юных спортсменов.

Литература

1. Александров, В.Н. Гуморальный иммунный ответ после травмы различной тяжести /

B.Н. Александров // Патологическая физиология и экспериментальная терапия.  1983.  № 4.

C. 70Ü73.

2. Бышевский, А.Ш. Биохимические сдвиги и их оценка в диагностике патологических состояний /А.Ш. Бышевский, С.Л. Галян, О.А. Терсенов.  М.: Медицинская книга, 2002. 320 с.

3. Ведяев, Ф.П. Влияние эмоционального стресса на некоторые показатели системы крови / Ф.П. Ведяев, Е.Е. Витриченко // Нейрофизиологические и эндокринно-вегетативные корреляты экспериментального эмоционального стресса.  Харьков, 1988.  С. 5Н2.

4. Ганефельд, Т.Н. Влияние экспериментального стресс-воздействия на активность субпопуляций Т-лимфоцитов и стволовые кроветворные клетки: дис.  канд. биол. наук / Т.Н. Ганефельд.  М., 1986.  143 с.

5. Гаркави, Л. Х. Адаптационные реакции и резистентность организма / ЛХ. Гаркави, Е.Б. Ква-кина, М.А. Уколова. Ростов н/Д: РГУ, 1990. 220 с.

6. Исаев, А.П. Механизмы долговременной адаптации и дисрегуляции функций спортсменов к нагрузкам олимпийского цикла подготовки: дис.  док. биол. наук / А.П. Исаев.  Челябинск, 1993.  537 с.

7. Исаев, А.П. Оценка некоторых параметров функционального состояния организма дзюдоистов высокой квалификации на заключительных этапах подготовки к соревнованиям / А.П. Исаев, В.А. Ко-лупаев, Л.Я. Эберт // Физиология человека.  1995.  Т. 21, № 2.  С. 81П>2.

8. Исаев, А. П. Физиология иммунной системы спортсменов: учеб. пособие /А.П. Исаев, С.А. Ли-чагина, А.С. Аминов.  Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004.  199 с.

9. Исаев, А.П. Полифункциональная мобильность и вариабельность организма спортсменов олимпийского резерва в системе многолетней подготовки: моногр. /А.П. Исаев, В.В. Эрлих.  Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2010. 520 с.

10. Киршенблат, Я.Д. Практикум по эндокринологии / Я.Д. Киршенблат.  М.: Высш. шк., 1969.  С. 136Н39.

11. Колупаев, В. А. Влияние тренировочных нагрузок анаэробной и аэробной направленности на уровень физической работоспособности и адаптационные возможности спортсменов в различные сезоны года / В.А. Колупаев, Д.А. Дятлов, А. В. Окишор // Теория и практика физической культуры. 2004.  № 5.  С. 2П7.

12. Мкртумян, А.М. Формирование эффек-

тивной адаптации к стрессу у спортсменов олимпийского резерва: моногр. / А.М. Мкртумян; под науч. ред. А.П. Исаева и А.Т. Арутюнова.  М.: Принт-Ателье, 2009.  192 с.

13. Мулик, А.Б. Уровень общей неспецифической реактивности организма человека: моногр. / А.Б. Мулик.  Волгоград: Волгоградское науч.

изд-во, 2009. 224 с.

14. Ройт, А. Иммунология: учеб. / А. Ройт, Дж. Бростофф, Д. Мейл. М.: Мир, 2000. 592 с.

15. Селье, Г. Концепция стресса как мы её представляем в 1976 г. /Г. Селье //Новое о гормонах и механизме их действия.  Киев, 1977.

С. 27П51.

16. Судаков, К.В. Церебральные механизмы эмоционального стресса / К.В. Судаков // Рос. физиол. журнал им. И.М. Сеченова. Прил. Материалы XIX съезда физиол. общества им. И.П. Павлова: тез. докл.  2004.  Ч. I.  Т. 90, № 8.  СПб.: Наука, 2004.  С. 93.

17. Суздальницкий, Р.С. Адаптация иммунной системы высококвалифицированных спортсменов в динамике тренировочного цикла и соревнований / Р. С. Суздальницкий // Механизмы адаптации центрального и периферического кровообращения к физической нагрузке.  М.: ВНИИФК, 1984.  С. 107Н09.

18. Суздальницкий, P.C. Временный иммунодефицит, вызванный чрезмерно большими физическими и эмоциональными нагрузками / P.C. Суздальницкий, В.А. Кузьмин // Теория и практика физической культуры.  1989.  № 2.  С. 4Ü7.

19. Хаитов, P.M. Физиология иммунной системы: моногр. / P.M. Хаитов.  М.: ВНИИТИ РАН, 2001.  224 с.

20. Эверли, Дж.С. Стресс: природа и лечение: пер. с англ. / Дж. С. Эверли, Р. Розенфельд.  М.: Медицина, 1985. 224 с.

21. Aarstad. H.S. The effect of stress in vivo on the function of mouse macrophages in vitro / H.S. Aarstad, S.O. Kolset, R. Selseling // Scand. Immunol.  1991.  Vol. 33, № 6. P. 673П681.

22. Findeisen, D.G.R. Stress und Immuno-

antwort: über angemessene Strebewaltigung zur

Krankenheitsverhutung und Behandlung /D.G.R. Findeisen // Z. Arzte. Fortbild.  1992.  Vol. 86, № 22.  P. 1117H123.

23. Mancini, G. Immunochemical quantization of autigena by single radial diffusion / G. Mancini, A. Carbonare, I. Heremans // Immunocgemietry.  1965.  Vol. 1, 2.  P. 235Ш7.

24. Vina, O. Anxiety and immunity / O. Vina, M. Pospisilova, T. Poch //Activ. nerv. super.  1987.  Vol. 29, № 3.  P. 243^245.

Поступила в редакцию 16 апреля 2011 г.