Введение к работе
Актуальность проблемы. Роль биохимии, фармакологии и других смежных наук в процессе подготовки спортсменов высокой квалификации постоянно возрастает. Безусловно,основным путем развития и совершенствования двигательных качеств по-прежнему остается физическая тренировка, но очевидно, что объем и интенсивность тренировочных нагруэок не могут расти бесконечно. Отсюда - огромный интерес к любой дополнительной (даже незначительной) возможности увеличения специальной или общей физической работоспособности. Нередки случаи, когда по незнанию и Сили) в силу высокой мотивации атлеты прибегают к стимулирующим, анаболизирующим и другим запрещенным для применения в спорте средствам, подвергая свою спортивную карьеру, здоровье и будущее большому риску. При этом до последнего времени некоторые группы биохимических процессов, в значитльной степени влияющих и определяющих работоспособность спортсмена, практически не изучались. Среди прочего речь идет о свободноради-кальном окислении (СРО), вообще, и о перекисном окислении ли-пидов (ПОЛ), в частности.
На протяжении последних 15-20 лет перекисные процессы в организме человека рассматривали в связи с различными патологиями. Хотя лишь одно перечисление факторов, инициирующих перекисное окисление делает очевидным актуальность проблемы ГОЛ в русле поисков путей повышения работоспособности атлета. Так установлено, что неравномерное снабжение организма кислородом, гипоксия, гипероксия, предельный характер психических и физических нагрузок являются мощными индукторами ПОЛ. Чрезмерная же активация перекисных процессов снижает мышечную активность и уменьшает двигательные возможности организма. Очевидно, что все эти обстоятельства обязательно имеют место практически при любом виде спортивной деятельности.
С учетом негативных последствий чрезмерного развития ГОЛ, а также принципиальной возможности экзогенной коррекции этих процессов следует признать данную проблему актуальной и одной из центральных в современной спортивной биохимки.
Объект исследования - спортсмены высокой квалификации.
Предмет исследования - перекисное окисление в организме спортсмена в процессе выполнения физических нагрузок и его коррекция экзогенными средствами с целью повышения работоспособности атлета.
Цель работы - изучить особенности протекания перекиеных процессов в организме спортсмена к предложить современному спорту теоретически обоснованный и экспериментально проверенный набор экзогенных антиоксидантних средств для повышения-работоспособности атлета.
Рабочая гипотеза» Основу рабочей гипотезы составляют следующие положения. Интенсивная физическая работа, протекающая в условиях неравномерного снабжения организма кислородом и выполняемая при предельной мобилизации всех систем организма, Еключая его психические .возможности,, сопровождается; существенной активацией свободнорадикального окисления липедов»
Несмотря на значительную адаптационную способность анти-скскдантной системы ее возможности все же ограничеяр. Поэтому во многих случаях возросшая активность перекисного. окисления липилрв может оказывать повреждающее действие. ругаются ли-пидннв слои клеточных мембран, что должно негативно сказываться на кх функционировании. Модифицируются различна белки, в том'числе и белки-ферменты,- контролирующие система'энергообеспечения и процесс мышечного сокращения. В масштабе' Ясего организма такие изменения должны приводить к уменьшение физической работоспособности, к снижению психофизиологических' возможностей организма.
Экзогенные антиокойдантные средства различной, природы должны в таких условиях оказывать нормализующее и горректируто-щее влияние на перекисное окисление. Следовательно, в условия?: стргсеа». прр нарастающем- утомлении правильно подобранный антиоксидант должен способеїзовать поддержанию высокой, работоспособности,
Sajagji исследования. Для достижения указанной выше цели нужно было решить следующие задачи:
- разработать аналитический комплекс, который бы адекватно описывал интенсивность свобоцнорадикальных процессов в организме, изменение уровня ПОЛ под действием физичесхой нагрузки и под влиянием антиоксидантних средств,- С учетом условий проведения прикладных биохимических исследований в' области спорта и для избежания ряда санитарно-гигиенических проблем, связанш«х
со взятием проб крови,, следовало адаптировать все биохимические определения для работы с мочей;
некоторые из выбранных биохимических показателей не имеют установленных нормальных /табличных/ значений для здорового человека. Особе::но это касается их содержания в моче. Поэтому, убедившись в достаточной чувствительности биохимических параметров, прямо или опосредованно отражающих интенсивность ПОЛ, нужно было провести специальное исследование с привлечением максииально возможного числа участников с тем, чтобы установить реперные значения зтих величин;
выявить влияние физических нагрузок разной длительности и интенсивности на уровень свободнорадикальных процессов. Выбрать легко воспроизводимую нагрузку, вызывающую достаточные изменения в интенсивности переккснкх процессов;
с учетом доступностиг. легкости применения, отсутствия /наличия/ возможных противопоказаний и других имеющих практическое значение условий отобрать группу антиоксидантних средств и исследовать их антиокислительную активность. При этом оценка корректирующего действия должна производиться не только на основании биохимических изменений, но и по результатам специальных спортивных тестов,, принятых в тех или иных спортивных дисциплинах;
для испытаний отобрать группу антиоксидантних средств, включающую: напитки, изготовленные из растительного сырья с применением щадящей технологии, позволяющей сохранить ценные биологически активные вещества; препараты биоженьшеня; раствор тимола: процедуру реинфузии порции крови, облученной ультрафиолетовыми лучами;
выполнить серию исследований '" Vl'tbo для выявления прямого антиоксидантного эффекта отобранных для испытаний in ^/}vo средств;
на основании разработанной .системы биохимических и психофизиологических тестов произвести оценку относительной эффективности исследованных антиоксидантних средств и сформулировать наиболее общие рекомендации для их применения в спорте.
Методы исследования. Для решения поставленных задач были использованы следующие метода: анализ и обобщение литературных источников; патентный поиск; биохимический анализ различных биологических субстратов; психофизиологическое и сенсорно-моторное тестирование; математико-статистический. анализ с применением ме-
тодов параметрической и непараметрической статистики.
Научная новизна, С использованием широкого спектра биохимических показателей крови, мочи и конденсата выдыхаемого воздуха рассмотрено влияние физических нагрузок различной длительности и интенсивности, на уровень ПОЛ и состояние антиокси-дантной защиты организма спортсмена. Показано, что практически любая спортивная деятельность сопровождается значительной активацией свободнорадикального окисления. Получены данные, свидетельствующие о том, что чрезмерная активация СТО, вообще, и ПОЛ, в частности, негативно сказывается на физической работоспособности организма. Наконец, исследован довольно широкий спектр экзогенных антиоксидантних средстЕ, пригодных для практического применения. Произведенная оценка эффективности различных антиоксидантов позволяет сформулировать рекомендации по их использованию з спортивной практике с целью повынения- физической работоспособности и спортивних результатов, атлета.
Практическая' значимость.По своей сути работа имеет зыра-кенный прикладной характер. В работе показано, что спортивная деятельность сопровождается активацией СРС. Подобная активация негативно сказывается на возможностях организма. Причем выводы основаны как на биохимических данных, так и на результатах специализированных спортивно-педагогических тестов, используемых в соответствующих видах спорта. Далее используется широкий спектр экзогенных антиоксидантних средств, обеспечивающих коррекцию перекисных процессов и, следовательно,, повышение физической работоспособности и спортивных показателей.
Полученные данные позеоляют сформулировать практические рекомендации для применения этих антисксидантов. Во многих случаях эти рекомендации.выходят за рамки сперта, т.к. спор-'сокая работа, может рассматриваться как обобщающая йо'дель деятельности, требующей предельного напряжения физических и психических сил организма.
Внедрения. Исследованные анткокекдантные средства внедрены г. процесс подготовки сборкой команды Санкт-Петербурга по академическо гребле, сборных команд Санкт-Петербурга и России по фехтованию.
Основные положения диссертационной работы вопли е курс "Избранные главы спортивной биохимии", предлагаемый студентам четвертого года обучения ГАФК им.П.Ф.Лесгафта.
Основные положения, выносимые на защиту:
I. Применение аналитического комплекса, основанного на
- 7 -сочетании химического анализа различных биологических гладкостей и специализированных сенсорно-моторных тестах, обеспечивает надежную оценку интенсивности перекисных. процессов, активированных физической нагрузкой.
-
Эмоционально окрашенные интенсивные физические нагрузки разного характера, как и любая деятельность, протекающая в условиях предельного напряжения и стресса, сопровождаются активацией перекисных процессов. Чрезмерная их активация снижает работоспособность организма.
-
Экзогенные антиоксидантные средства различной Природы обеспечивают нормализацию перекисных процессов и поддержание высокой работоспособности в условиях стресса.
-
Биохимическое и сенсорно-моторное исследования влияния экзогенных антиоксидантньп средств на интенсивность перекисных процессов в организме спортсмена позволяют сформулировать практические рекомендации для применения этих антиоксидантові Полученные результаты выходят за рамки спорта, т.к.спортивная работа может рассматриваться как обобщающая, модель деятельности, требующей предельного напряжения физических и психических сил организма.
Структура и объём диссертации. Работа состоит из Введения, четырех глав (Обзор литературы, Цель и задачи исследования; Использованные методы и средства, Собственные исследования), Заключения, Выводов, Приложений и Списка литературы, включающего 210 источников, опубликованных на русском, языке и 144 иностранных источника, диссертация изложена на 338 страницах, включает 34 таблицы (помимо этого 3 таблицы помещены в Приложения), 34 рисунка и схемы. Приложения состоят из 13 документов. "
* Публикации. По материалам диссертации рпубликовано свыше 30'работ, большей частью в центральных и академических изданиях. Результаты работы докладывались на различных спортивных, биохимических и медико-биологических конференциях. Например, таких как Всесоюзные конференции "Биоантиоксидант" (М. , АИ СССР,1989, 1992 ); "Ультрафиолетовое облучение крови в медицине"' (Владивосток, АМН СССР, 1989); "Лействие низкоэнергетического излучения на кровь" (Киев, АН СССР,1989 );"Комплексная диагностика и оценка функциональных возможностей спортсмена"
(М. «Госкомспорт СССР, 1990 ); "Биохимия питания спортсменов" (Л., Госкомспорт СССР,1989 ); "Коррекция и управление функциональным состоянием в процессе трудовой деятельности" (Междуна-родная конференция стран СНГ, Караганда,1993);"Адаптация, функциональные резервы и работоспособность спортсменов" (Санкт-Петербург, ГАФК им. П.Ф. Лесгафта,1994); 41 Мезвдународный конгресс европейского общества биотехнологии тканевой культуры (Верона, Италия 1994), Международная конференция по применению женьшеня (Ванкувер, Канада, 1994).
