Динамика спектральных показателей вариабельности сердечного ритма и биохимических параметров при изменении интенсивности физических нагрузок

26

ЗНиСО ноябрь №11

шечнои палочки с гемолитическими свойствами, золотистого стафилококка, грибов Candida и не-ферментирующих бактерий существенно снизилась; показатели имели статистически значимые различия по сравнению с контрольной группой (р = 0,000^).

Анализ посещаемости дошкольной организации после реализации второго этапа эксперимента свидетельствовал о статистически значимом уменьшении количества пропущенных дней среди детей основной группы, составившем — 2,3 дня в месяц, а в контрольной группе — 4,8 дней. К числу положительных результатов следует отнести сокращение жалоб на аллергические реакции, дерматиты, нарушения деятельности желудочно-кишечного тракта.

Выводы.

1. При включении в рацион питания детей биомореженого они приобрели навык употребления продукта в организованном коллективе.

2. Употребление продукта не привело к росту обращаемости за медицинской помощью с симптоматикой заболеваний верхних дыхательных путей и сопровождалось положительной эмоциональной компонентой. Определено статистически значимое уменьшение количества пропущенных дней, составившее 2,3 дня в месяц, против 4,8 дней в контроле; сократились жалобы на аллерги-

ческие реакции, дерматиты, нарушения деятельности желудочно-кишечного тракта.

ЛИТЕРАТУРА

1. Дмитриевская С.В. и др. Гигиеническая оценка состояния питания детей дошкольного возраста Мурманска / С.В. Дмитриевская, А.В. Истомин, А.А. Королев, Л.А. Лукичева, Е.И. Никитенко //Вопросы питания. 2004. №. 5. С. 35—38.

2. Истомин А.В. и др. Актуальные вопросы гигиены и пути их решения / А.В. Истомин, А.И. Верещагин //Здоровье населения и среда обитания. 2008. №. 1. С.. 4—6.

3. Истомин А.В. и др. Обзор научно-практических конференций, посвященных современным проблемам гигиены, профилактики и охраны здоровья населения за 2012 год / А.В. Истомин, В.А. Кирюшин, Ю.Ю. Елисеев, В.В. Ку-чумов, Ю.В. Клещина, В. М. Тяптиргянова //Здоровье населения и среда обитания. 2013. №. 3. С.. 38—40.

4. Ищенко А.И. и др. Об интеграции целевых и индикативных показателей по гигиене детей и подростков в задачи ведомственной целевой программы «Гигиена и здоровье» / А.В. Истомин, Ю.В. Ерофеев, И.И. Новикова //Здоровье населения и среда обитания. 2014. №. 3. С. 31—44.

5. Саати Т.Л. Принятие решений при зависимостях и обратных связях: Аналитические сети. М.: Издательство ЛКИ, 2008. 360. с.

Контактная информация:

Новикова Ирина Игоревна, тел.: 8 (909) 537-98-31, e-mail: novik_ir70@rambler.ru;

Contact information: Novikova Irina, phone: 8 (909) 537-98-31, e-mail: novik ir70@rambler.ru;

УДК 612.821 ^

ДИНАМИКА СПЕКТРАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА И БИОХИМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ИНТЕНСИВНОСТИ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

М.М. Некрасова2, Л.А. Страхова1, Т.В. Блинова1, А.В. Бахчина2, С.А. Полевая2, С.Б. Парин2 'ФБУН «Нижегородский научно-исследовательский институт гигиены и профпатологии»

Роспотребнадзора, г. Н. Новгород 2ГБОУ ВПО «Нижегородская государственная медицинская академия» Минздрава России, г. Н. Новгород Представлены результаты изучения динамики спектральных показателей вариабельности сердечного ритма и соотношения их с биохимическими показателями у спортсменов-гребцов в возрасте 15—19лет в периоды тренировочно-соревновательного цикла и активного отдыха. Характер функционально-биохимических изменений при интенсивных физических нагрузках отражает динамику стресс-реактивных систем. Недостаточный уровень восстановления, определяемый по динамике спектральных показателей, зарегистрированных в процессе тренировки с помощью телеметрии, соответствует наличию неблагоприятных биохимических маркеров.

Ключевые слова: вариабельность сердечного ритма, телеметрия, спортсмены, стресс, адреналин, тропонин-1.

M.M. Nekrasova, L.A. Strahova, T.V. Blinova, A.V. Bahchina, S.A. Polevaya, S.B. Parin  DYNAMICS OF SPECTRAL HEART RATE VARIABILITY AND BIOCHEMICAL PARAMETERS CHANGING INTENSITY OF PHYSICAL ACTIVITY  ФБУН «Нижегородский научно-исследовательский институт гигиены и профпатологии» Роспотребнадзора, г. Н. Новгород; ГБОУ ВПО «Нижегородская государственная медицинская академия» Минздрава России, г. Н. Новгород.

The results of studying the dynamics of spectral indices of heart rate variability and the relation between them and biochemical parameters in athletes rowing at the age of15—19years in the training-competitive cycle and active recreation. Nature of functional and biochemical changes during intense physical activity reflects the dynamics of stress-reactive systems. Insufficient level of recovery, defined by the dynamics of spectral parameters registered during exercise using telemetry, consistent with the presence of adverse biochemical markers.

Key words: heart rate variability, telemetry, athletes, stress, adrenaline, troponin-1.

g

S

Анализ вариабельности сердечного ритма (ВРС) позволяет получить информацию о функциональном состоянии сердечно-сосудистой системы (ССС) спортсменов [4, 5, 8]. Наряду с ВРС

в спортивной медицине для оценки здоровья спортсменов, широко используется ряд биохимических маркеров [3]. В настоящее время актуальной проблемой является изучение влияния био-

ноябрь №11

27

^^ химического фона на изменения в спектральной структуре ВРС при воздействии стресс-факторов [2, 10, 11].

с? Цели и задачи исследования. Выявить функ-^^ ционально-биохимические взаимосвязи при фор-gg мировании реакции организма спортсмена на интенсивные физические нагрузки в сочетании с ( высоким эмоциональным напряжением.

Материалы и методы. Исследования проводились в группе 22 юных спортсменов (15—19 лет), занимающихся академической греблей, в пери-^ од интенсивных физических нагрузок во время 3 тренировочно-соревновательного цикла и, повторно, в восстановительный период активного х= отдыха с поддерживающими нагрузками.

Анализ ВРС проводили на программно-аппаратном комплексе «Поли-Спектр» (фирмы «Нейро-Софт», г. Иваново, Россия) по 5-минутным записям ЭКГ при фоновой пробе (в положении лежа) и активной ортостатической пробе (АОП) при стационарном обследовании. Оценивали спектральные показатели — общая мощность спектра (TP), мощность очень низкочастотных волн (VLF), мощность низкочастотных волн (LF), мощность высокочастотных волн (HF), относительные мощности этих волн (% VLF, % LF, % HF) и нормализованные (LF norm, HF norm), индекс вегетативного баланса (LF/HF) [1, 5].

В сыворотке крови были определены следующие биохимические параметры: активность аспартат аминотрасферазы (АсАТ), аланин ами-нотрасферазы (АлАТ), Y-глутамил транспепти-дазы (ГГТП); маркеры повреждения миокарда — изофермент креатинкиназы (сердечный) (КК-МВ), тропонин-1; гормоны — адреналин, кортизол, АКТГ, эритропоэтин. Забор крови проводился утром натощак через 12—16 ч после тренировки.

Были проведены исследования с применением телеметрических систем измерений сердечного ритма во время тренировок с регистрацией спектральных показателей [7].

Степень достоверности различий изучаемых показателей определялась по критерию t-Стьюдента. Корреляционный анализ выполнен методом ранговой корреляции с вычислением коэффициента Спирмена.

Результаты и обсуждение. На

ухудшение функционального состояния ССС спортсменов в период тренировочно-соревновательного цикла указывало снижение частотных характеристик ВРС. При спектральном анализе достоверно более низкие значения общей мощности ТР были зафиксированы в период усиленной физической нагрузки по сравнению с периодом отдыха (/2 840,8 ± 2 047,7/ мс2/Гц; /4 629,9 ± 2 706,9/ мс2/Гц; р = 0,018). Наблюдались сниженные значения всех составляющих спектра, однако более выраженные различия были в мощности высоких частот HF (/1115,9 ± 863,4/ мс2/Гц; /2165,9 ± 1642,3/ мс2/Гц; р = 0,011).

В период интенсивных нагрузок у ряда спортсменов некоторые показатели существенно отличались от значений нормы. Исходно сниженный общий уровень нейрогуморальной регуляции ССС ТР (650,3 ± 271,1) мс2/Гц зарегистрировали у 27,3% лиц, что на 28,7 % ниже возрастных нормативов. В восстановительный период таких критических значений не наблюдалось, наименьшие величины указанного показателя у 36,7 % спортсменов соответствовали нижней границе нормы (2 018,9 ± 587,2) мс2/Гц.

При оценке спектрального соотношения регулирующих факторов VLF: LF: HF было выделено доминирование высокочастотной составляющей (HF) в период как усиленной физической нагрузки (33: 28: 39), так и активного отдыха (32: 23: 45). Преобладание HF-компонента в структуре ВРС спортсменов согласовывалось с результатами многих авторов [1, 5]. По их мнению, данное явление основано на представление об адаптационно-трофическом защитном действии блуждающих нервов на сердце. Однако у 18,2 % спортсменов был отмечен недостаточный уровень HF-показателя (16,6 ± 2,3) %, у 31,8 % лиц сочетание повышенного уровня высокочастотного HF-компонента со значительной долей VLF-компонента (30: 20: 50). Это являлось признаками состояния перетренированности, так как, известно, что снижение потребления кислорода усиливает 30-секундные колебания (VLF) кар-диоритма [9]. Данная тенденция сохранялась и в восстановительный период и проявлялась в большей степени при проведении АОП (когда было отмечено усиление влияния VLF-компонента). В период тренировочно-соревновательного цикла величина вегетативного баланса (отношение LF/ HF) составляла 0,94±0,7, была достоверно выше, чем в период восстановления 0,6 ± 0,3 (р = 0,05), что также указывало на преобладание парасимпатической регуляции сердечного ритма.

Характеристикой интенсивности восстановительного процесса являлись также значения

Таблица 1. Значения спектральных показателей ВСР и биохимических параметров в периоды тренировочно-соревновательного цикла и отдыха,

Показатели Тренировочно-соревновательный цикл Активный отдых р=

TP, мс2/Гц 2840,79 ± 2047,7 4629,97 ± 2706,9 0,018

VLF, мс2/Гц 990,57 ± 973,1 1396,20 ± 1032,0 0,187

LF, мс2/Гц 734,32 ± 624,0 1067,89 ± 722,7 0,108

HF, мс2/Гц 1115,90 ± 863,3 2165,88 ± 1642,2 0,011

LF/HF 0,94 ± 0,7 0,60 ± 0,3 0,046

кортизол, нмоль/л 564,09 ± 138,1 326,82 ± 148,9 0,00001

АлАТ, МЕ/л 14,82 ± 4,9 16,86 ± 5,8 0,219

АсАТ, МЕ/л 24,45 ± 6,3 26,55 ± 8,1 0,350

КК-МВ, МЕ/л 22,91 ± 9,3 21,0 ± 6,6 0,438

эритропоэтин, МЕ/л 9,32 ± 4,1 12,23 ± 4,5 0,032

тропонин-1, нг/мл 0,10 ± 0,1 0,06 ± 0,1 0,253

адреналин, мг/мл 92,91 ± 36,9 64,68 ± 18,1 0,002

АКТГ, пмоль/л 23,80 ± 10,0 34,7 ± 18,8 0,210

ГГТП, МЕ/л 9,36 ± 3,5 14,41 ± 6,6 0,003

28

ЗНиСО НОЯбРЬ №11

Таблица 2. Значимые корреляции между спектральными показателями ВСР и биохимическими параметрами в периоды тренировочно-соревновательного цикла

и отдыха

Показатели Коэффициент Спирмена р= Показатели Коэффициент Спирмена р=

Тренировочно-соревновательный цикл Активный отдых

Фоновая проба Фоновая проба

HF, мс2/Гц - тропонин-1 0,456 0,033 %VLF - тропонин-1 0,423 0,0497

LF norm - адреналин 0,492 0,019 %LF - эритропоэтин -0,467 0,0283

HF norm - адреналин -0,492 0,019 %LF - ГГТ 0,424 0,0490

LF/HF - адреналин 0,492 0,019 Активная ортостатическая проба

%LF - адреналин 0,581 0,004 LF norm - АлАТ -0,491 0,020

Активная ортостатическая проба (АОП) LF norm - АсАТ -0,471 0,027

%HF - КК-МВ -0,469 0,027 HF norm - АлАТ 0,491 0,020

HF norm - АсАТ 0,471 0,027

LF/HF - АлАТ -0,491 0,020

LF/HF - АсАТ -0,470 0,026

%LF - АКТГ -0,44 0,036

показателей ВРС во время проведения АОП. На неполное восстановление адаптационных резервов указывало отсутствие достоверных отличий между временными и спектральными показателями при проведении АОП в периоды интенсивных нагрузок и отдыха. При этом наблюдалась лишь тенденция к снижению напряжения систем регуляции, причем в большей степени за счет усиления влияния факторов гуморально-метаболического уровня регуляции (доля ЫБ % практически не изменялась — 9,3 % против 8,8 %; увеличивалась доля УЬР% — 42,9 % против 49,3 %), что указывало на сохранение энергодефицитных состояний.

В соревновательный период наблюдалось достоверное увеличение адреналина, кортизола, период восстановления характеризовался увеличением в крови гормона эритропоэтина и активности мембранного фермента ГГТП (табл. 1).

Корреляционный анализ выявил связи между изменениями спектральных показателей ВСР и некоторыми биохимическими параметрами (табл. 2). В соревновательный период была отмечена положительная корреляция между индексом вегетативного баланса LF/HF и увеличением содержания адреналина (г = 0,492, р = 0,019). В период восстановления данная закономерность не проявлялась, что указывало на стрессоген-ный характер деятельности в период интенсивных физических нагрузок, в частности соответствие уровня стресса значению индекса LF/HF. Полученные результаты указывают на то, что характер функционально-биохимических изменений при воздействии интенсивных физических нагрузок отражает динамику стресс-реактивных систем [6].

При проведении телеметрических измерений во время тренировок с регистрацией спектральных показателей, по соотношению показателей спортсмены были разделены на 2 группы: первая группа — с нормальным уровнем восстановления функциональных показателей в конце тренировки, и вторая группа — без восстановления исходного уровня, при этом требовалась коррекция

тренировочного процесса. Во второй группе достоверно чаще отмечались и отклонения показателей при биохимических исследованиях: повышенные уровни тропонина-1 в данной группе были зарегистрированы у 66,7 % спортсменов, по сравнению с первой, в которой отмечено превышение нормы у 18,2 % спортсменов (р = 0,018).

Заключение. В период интенсивных нагрузок наблюдалась редукция функционально-биохимических связей и доминирование влияния стресс-реализующих систем, в частности симпато-адреналовой системы; восстановительный период характеризовался усилением влияния на функциональные показатели ферментативных и гормональных систем, также было отмечено влияние гипоталамо-гипофизарно-адреналовой системы. Недостаточный уровень восстановления, определяемый по динамике спектральных показателей, зарегистрированных в процессе тренировки с помощью телеметрии, соответствовал наличию неблагоприятных биохимических маркеров.

ЛИТЕРАТУРА

1. Баевский Р.М. и др. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем: Метод. рекомендации / Р.М. Баевский, Г.Г. Иванов, Л.В. Чирейкин, А.П. Гаврилушкин, П.Я. До-вгалевский, Ю.А. Кукушкин, Т.Ф.Миронова, Д.А. При-луцкий, Ю.Н. Семенов, В.Ф.Федоров, А.Н. Флейшман, М.М. Медведев //Вестник аритмологии. 2001. № 24. С. 65—87.

2. Ведерко О.В. и др. Эффекты информационного стресса у человека: соотношение биохимических параметров и сердечного ритма / О.В. Ведерко, Н.Н. Данилова, Н.В. Гуляева, Б.М. Коган, Н.А. Лазарев, М.В. Онуфриев //Ней-рохимия. 2003. Т 20. № 1. С. 68—74.

3. Кылосов А.А. и др. Динамика воспалительной активности, вариабельности сердечного ритма и биохимических показателей в течение годичного цикла подготовки у юных спортсменов / А.А. Кылосов, А.А. Мельников, А.Ю. Мальцев, А.Д. Викулов, О.Л. Борисова //Физиология человека. 2009. Т. 35. № 4. С. 82—96.

4. Лутфуллин И.Я. и др. Показатели вариабельности ритма сердца у юных хоккеистов в покое и при проведении активной ортостатической пробы / И.Я. Лутфуллин, Р.Р. Альме-това // Физиология человека. 2014. Т. 40. № 2. С. 105—111.

5. Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца: опыт практического применения метода / В.М. Михайлов. Иваново: Иван. гос. мед. академия, 2002. 290 с.

6. Парин С.Б. и др. Трехкомпонентная концепция нейрохимических механизмов стресса и шока: от экспериментов к математическому моделированию / С.Б. Парин, С.А. Полевая //Физиология и здоровье человека: Науч. тр. II съезда физиологов СНГ / Под ред. А.И. Григорьева, Р.И. Сепиашвили, Ф.И. Фурдуя. Москва, Россия — Кишинэу, Молдова: Медицина — Здоровье, 2008. С. 234—235.

7. Полевая С.А. и др. Телеметрические и информационные технологии в диагностике функционального состояния спортсменов / С.А. Полевая, Е.В. Рунова, М.М. Некрасова, И.В. Федотова, А.В. Бахчина, А.В. Ковальчук, И.С. Шишалов, С.Б. Парин // Современные технологии в медицине. 2012. №4 С. 94—98.

g

S

ноябрь №11

29

10.

Страхова Л.А. и др. Роль кардиоспецифических маркеров и показателей регуляции сердечного ритма у спортменов-гребцов в профилактике заболеваний сердечнососудистой системы / Л.А. Страхова, М.М. Некрасова, Т.В. Блинова, Р.С. Рахманов, В.В. Трошин, И.А. Макаров //Мед. альманах. 2013. № 2. С. 156—159. Флейшман А.Н. Медленные колебания гемодинамики. Теория, практическое применение в клинической медицине и профилактике. Новосибирск,1999. 264 с. Mazon J. et al. Effects of training periodization on cardiac autonomic modulation and endogenous stress markers in volleyball players / J. Mazon, A. Gastaldi, T.Di. Sacco, I.

Cozza, S. Dutra, H. Souza // Scand J Med Sci Sports. 2011. doi: 10.1111/j.1600-0838.

11. Рsychari S.N. et al. Inverse relation of C-reactive protein levels to heart rate variability in patients after acute myocardial infarction / S.N. Psychari, T.S. Apostolou, E.K. Iliodromitis, P.S. Kourakos, D.T. Kremastinos // Hellenic J Cardiol. 2007. Vol 48. P. 64—71.

УДК 615.322:634

Контактная информация: Contact information:

Некрасова Марина Михайловна, Nekrasova Marina, тел.: 8(831)432-70-63, phone: 8(831)432-70-63,

e-mail: nmarya@yandex.ru e-mail: nmarya@yandex.ru

ОЦЕНКА УРОВНЯ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО СТРЕССА И АНТИОКСИДАНТНОЙ СПОСОБНОСТИ СЫВОРОТКИ ПРИ НЕКОТОРЫХ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ И ПАТОЛОГИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЯХ

Т.В. Блинова, Л.А. Страхова ФБУН «Нижегородский НИИ гигиены и профпатологии» Роспотребнадзора, г. Н. Новгород

Проведен анализ уровня показателей окислительной и антиокислительной способности сыворотки, полученных колориметрическим методом, у здоровых после выполнения значительных физических нагрузок и больных профессиональной бронхолегочной патологией. Установлены различия в их количественной характеристике, свидетельствующие об адекватности данных показателей здоровому и измененному состоянию организма. Метод может применяться в практике оказания медицинской помощи населению.

Ключевые слова: окислительная активность, антиоксидантная способность сыворотки, физические нагрузки, бронхолегочная патология.

T. V. Blinova, L.A. Strakhova  EVALUATION OF OXIDANT STRESS LEVEL AND ANTIOXIDANT CAPACITY OF BLOOD SERUM IN SOME PHYSIOLOGICAL AND PATHOLOGICAL STATUSES

FBSI «Nizhny Novgorod research institute for hygiene and occupational pathology», Rospotrebnadzor, Nizhny Novgorod.

The authors analyzed indices (obtained by colorimetric method) of oxidant and antioxidant capacity of blood serum in healthy persons after performing of considerable physical loads and in patients with occupational bronchopulmonary diseases. The differences in quantitative characteristics of the indices provided evidence about adequacy of the indices to healthy and altered status of human body. This method may be used in practice of medical aid to population.

Key words: oxidant activity, antioxidant capacity of blood serum, physical loads, bronchopulmonary diseases.

Проблема окислительного стресса (ОС) и антиоксидантной защиты организма привлекает широкий круг исследователей. При сниженной антиоксидантной защите ОС оказывает мощное деструктивное действие на органы и системы организма, способствуя развитию многих заболеваний и ухудшению общего состояния здорового человека [8, 9, 10, 11]. Свободные радикалы образуются при воздействии различных неблагоприятных факторов окружающей среды — загрязнённой атмосферы, табачного дыма, гипоксии, значительных физических нагрузок, радиации, химических соединений и, тем самым, способствуют развитию профессиональной патологии [1, 4, 5]. Маркеры ОС и антиоксидантной защиты, являясь неспецифическими показателями, могут, однако, служить информативными тестами риска ухудшения состояния здоровья, развития того или иного заболевания, оценки тяжести его течения, прогноза, эффективности лечения. Их определение может быть включено в комплекс лечебно-профилактических мероприятий, направленных на снижение концентрации свободных радикалов и активизирующих систему антиоксидантной защиты. Антиоксиданты могут явиться перспективными препаратами для лечения многих заболеваний [2, 7].

Существующие в настоящее время методы оценки состояния системы свободнорадикально-го окисления и антиоксидантной защиты организма имеют ряд недостатков. Так, прямое измерение уровня активных форм кислорода и свободных радикалов в клетках, крови, ткани или выдыхаемом воздухе затруднено, так как свободные радикалы являются короткоживущими частицами. Методы измерения вторичных продуктов окисления — 4-гидроксиалкенов, нитротирозина, 8-гидрокси-2-дезоксигуанозина, восстановленного и окисленного глутатиона, изопростаноидов (такие как высокоэффективная жидкостная хроматография, газовая хроматография, масс-спектрометрия, лю-минолзависимая хемилюминесценция сложны) требуют дорогостоящего оборудования и мало доступны практике [3]. Методы ИФА, предложенные для определения некоторых маркеров антиоксидантной защиты, например супероксид-дисмутазы, пероксиредоксинов в сыворотке крови, достаточно длительны и не всегда приемлемы для постановки одного или чуть более количества образцов сыворотки.

В последние годы для оценки уровня ОС и общей антиоксидантной способности сыворотки крови стали применяться колориметрические методы, основанные на измерении пероксидов в