Введение к работе
Актуальность исследования. В связи со стремительным освоением человеком суровых в климатическом отношении районов Крайнего Севера и Сибири, расширяющимися исследованиями Арктики и Антарктиды, горных высот, холодных морей нередко выполнение мышечной работы сочетается с необходимостью длительного нахождения при низкой температуре окружающей среды. В процессе адаптационных перестроек, как и в механизмах дизадаптационных расстройств, существенное место занимает система перекисного окисления липидов (ПОЛ) и антиоксидантной защиты (АОЗ) [Б. Т. Величковский, 2001; Л. Б. Заводник, 2006]. Общее холодовое воздействие в зависимости от его интенсивности и длительности может явиться неблагоприятным фактором, способным нарушить функциональное состояние организма, ограничить его работоспособность и сопротивляемость к экстремальным факторам внешней среды.
К настоящему времени накоплен обширный материал по изучению изолированного влияния физической нагрузки и охлаждения на состояние процессов липидной пероксидации, и сопряженной с ними АОЗ организма. Однако немногочисленные литературные данные о холодовом воздействии при выполнении мышечной работы на уровень процессов ПОЛ в организме носят фрагментарный характер. Отсутствует систематизация, подробный физиологический и биохимический анализ полученных в этой области результатов. Комплексное исследование метаболических аспектов защитно-приспособительных реакций на последовательных этапах адаптации с позиций структурно-функционального состояния клеточных мембран при сочетанном воздействии физических и холодовых нагрузок позволит расширить представления об узких звеньях клеточного метаболизма, лимитирующих работоспособность и создать предпосылки для разработки методов направленной коррекции липидной пероксидации в организме с помощью антиоксидантной терапии.
Для восстановления свободно-радикального гомеостаза и сокращения сроков адаптации на вооружении спортивной фармакологии имеется широкий спектр препаратов различных химических классов, ведущее место среди которых ранее занимали синтетические антиоксиданты (А. В. Котельников, 2005; Н. М. Сторожок,2002). Однако присущие многим из них побочные эффекты, такие как токсичность, несовместимость с эндогенными антиоксидантами, подавление фагоцитарного звена иммунитета, а также отсутствие стандартизированной рациональной методики подбора доз и продолжительности применения препаратов сдерживают их широкое использование в клинической практике. Особый интерес начинает уделяться исследованию новых препаратов природного происхождения с широким спектром фармакологической активности, обладающих антиоксидантным эффектом (Р. Д. Сейфулла,2005). Одним из таких препаратов является микрогидрин плюс, созданный на основе препарата микрогидрин.
Участие в разнообразных молекулярных реакциях и влияние на ряд ферментных систем организма обуславливают широкий спектр фармакологической активности микрогидрина плюс, однако на настоящий момент в литературных источниках отсутствуют данные о применении его с целью коррекции ПОЛ при сочетанном воздействии интенсивных физических нагрузок и охлаждения.
Кроме того, перспективным является проведение исследований, посвященных адаптации, с позиций системного подхода, теории хаоса и синергетики (Еськов В.М, Хадарцев А.А, 2001-2010).
Цель исследования: изучить влияния препарата микрогидрин плюс на реакции свободно-радикального окисления липидов и антиокислительной системы в условиях физических нагрузок разной интенсивности и длительности при иммерсионном охлаждении.
Задачи исследования:
-
Исследовать работоспособность экспериментальных животных на этапах срочной, полной адаптации и длительной адаптации к напряженной мышечной деятельности под влиянием микрогидрина плюс.
-
Выявить характерные закономерности в изменении системы ПОЛ – АОЗ на различных этапах адаптации к мышечной деятельности на фоне применения микрогидрина плюс.
-
Оценить влияние микрогидрина плюс на физическую работоспособность животных при последовательных этапах адаптации в условиях воздействия холода.
-
Изучить состояние процессов липидной пероксидации и активность компонентов АОС при сочетанном воздействии холодовых и мышечных нагрузок.
-
Исследовать влияние микрогидрина плюс на процессы перекисного окисления липидов и активность компонентов антиоксидантной системы при комплексном воздействии напряженных физических нагрузок и охлаждения.
-
Провести анализ параметров квазиаттракторов показателей системы ПОЛ-АОЗ в многомерном фазовом пространстве на различных этапах адаптации при комплексном воздействии напряженных физических нагрузок и охлаждения.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Воздействие низкой температуры окружающей среды приводит к снижению устойчивости к утомлению при физической нагрузке, уменьшает темп прироста работоспособности и сглаживает кумулятивный эффект тренировок.
2. Выполнение интенсивной физической нагрузки в условиях иммерсионного охлаждения сопровождается активным накоплением продуктов липидной пероксидации на фоне значительных нарушений антиоксидантной защиты организма.
3. Введение микрогидрина плюс способствует повышению работоспособности и ускорению процессов восстановления, предотвращая активацию перекисного окисления липидов и супрессию антиоксидантной защиты при изолированном воздействии интенсивных физических нагрузок и в сочетании с охлаждением.
Научная новизна работы. Впервые с позиций теории хаоса и синергетики проведено комплексное изучение особенностей адаптационных механизмов при сочетанном воздействии физической нагрузки и низкой температуры окружающей среды в условиях эксперимента. Установлено, что уменьшение работоспособности связано с выраженностью оксидативного стресса на фоне снижения компонентов антиоксидантной защиты.
Проведенное исследование позволило установить направленность метаболических реакций на основных этапах адаптации к физическим нагрузкам в климатических условиях высоких широт, а также выявить зависимость состояния системы перекисного окисления липидов от длительности воздействия экстремальных средовых факторов.
Выявлены закономерности изменения параметров квазиаттракторов вектора состояния организма животных, а также произведена оценка параметров системы ПОЛ-АОЗ при интенсивных физических нагрузках и низкой температуре.
Практическая значимость работы.
Данные, полученные в результате проведенного исследования позволяют обосновывать возможность управления адаптационным процессом и повышения работоспособности путем коррекции процессов перекисного окисления липидов посредством антиоксидантной терапии. Так же показана возможность эффективного повышения работоспособности и ускорения процессов восстановления мышечной активности после напряженных физических нагрузок при низкой температуре окружающей среды с помощью биологически активного препарата «микрогидрин плюс».
Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на региональном конкурсе научных работ, г. Тюмень, 2006 г.; региональная конференция «Менделеевские чтения», г. Тобольск, 2007 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, из них 1 статья в реферируемом журнале, рекомендованном ВАК. Перечень публикаций приведен в конце автореферата.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 192 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, трех глав результатов собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, списка литературы. Рукопись иллюстрирована 23 рисунками и 21 таблицей. Список литературы содержит 256 источника, в том числе 174 отечественных и 82 зарубежных.
