Введение к работе
Актуальность проблемы. В последние годы значительно возрос интерес исследователей к изучению влияния двигательной активности на функциональные возможности различных физиологических систем. Особое внимание вызывает исследование влияния физических нагрузок на липидный метаболизм и особенности его обмена у спортсменов различных специализаций и разного уровня тренированности.
Процессы перекисного окисления липидов (ПОЛ), играя важную роль в нормальном функционировании клетки, выступают и как ранние ключевые звенья ответной реакции организма на стресс [А.А. Виру, 1981; Ф.З. Меерсон, 1983; В.А. Барабой, 1989, 2007 и др.]. Интенсивная физическая нагрузка, являясь стрессовым фактором, также сопровождается активацией процессов ПОЛ [СИ. Красиков, 1987; Львовская, 2000,2003,2008; Н.М. Григорьева, 2003,2008]. Кроме того, при любой физической нагрузке потребление кислорода в органах возрастает в несколько раз и зависит от интенсивности и длительности нагрузки. Соответственно повышается интенсивность протекания свободнорадикальных процессов в тканях [Ф.З. Меерсон, СИ. Красиков, В.М. Боев, В.Е. Каган , 1982; Ю.А. Владимиров, 1989; Н.М. Alessio, 1993; Е.И. Н.А. Лиханов, 2006]. Усиленное образование продуктов ПОЛ в организме при мышечной нагрузке может свидетельствовать о недостаточной активности антиоксидантной системы (АОС) [В.М. Боев, О.Н. Трифонов, 1986]. Соотношение процессов липопероксидации и антиокислительной активности в организме во многом определяет структуру и функции биологических мембран [Ю.А. Владимиров, А.И. Арчаков, 1972; Ю.П. Козлов, 1977; Ф.З. Меерсон, М.Г. Пшенникова, 1988; Ю.А. Владимиров, 1989; М.В. Биленко , 1989; Ф.З. Меерсон, 2002].
Интенсивная физическая работа, протекающая в условиях неравномерного снабжения организма кислородом и выполняемая при предельной мобилизации всех систем организма, включая его психические
возможности, сопровождается существенной активацией свободно-радикального окисления вообще, и перекисного окислении липидов, в частности. Чрезмерная активация процессов липопероксидации снижает мышечную активность, изменяет двигательные возможности организма [Ф.З. Меерсон, М.Г. Пшенникова, 1988; Э.А. Фактор, 1995].
Характерной особенностью спорта сегодняшнего дня является высокий уровень спортивных результатов, близость рекордных результатов к психофизиологическим пределам человеческих возможностей. Однако, как свидетельствует анализ литературных данных, сведения о состоянии липидного обмена в условиях адаптации организма к интенсивным физическим нагрузкам у спортсменов различных специализаций все еще неоднозначны и недостаточно ясны [Р.С. Суздальский, И.В. Меньшиков , Е.А. Модера, 2000].
Неравномерное снабжение организма кислородом, гипоксия, гипероксия, предельный характер психических и физических нагрузок являются мощными индукторами ПОЛ [Ф.З. Меерсон, 1983, 1984; М.Г. Пшенникова, 1988; В. Halliwell, 1994]. Все эти обстоятельства обязательно имеют место практически при любом виде спортивной деятельности. Поэтому исследование процессов липидной пероксидации имеет большое значение для понимания механизмов, обеспечивающих адаптационные процессы при мышечной деятельности.
Цель работы: определить состояние системы «перекисное окисление липидов — антиоксидантная защита», а также уровень тревожности, у студентов, занимающихся циклическими и ациклическими видами спорта.
Задачи исследования:
Оценить влияние физических нагрузок на содержание гептан- и изопропанолрастворимых продуктов перекисного окисления липидов, уровень антиокислительной активности в слюне юношей 19-21 года, занимающихся циклическими и ациклическими видами спорта.
Выявить характер реакций системы «перекисное окисление липидов — антиоксидантная защита» в ответ на субмаксимальную физическую нагрузку
у юношей 19-21 года, занимающихся циклическими и ациклическими видами спорта.
3. Определить уровень тревожности у студентов различных специализаций и его соотношение с состоянием системы «перекисное окисление липидов — антиоксидантная защита».
Научная новизна. Установлено, что в состоянии покоя у студентов, специализирующихся в циклических и ациклических видах спорта, содержание гептанрастворимых продуктов липопероксидации существенно выше по сравнению с контрольной группой (первичных — на 49% и 66%; вторичных — на 37% и 20%; конечных — на 47% и 71% соответственно). При этом концентрация изопропанолрастворимых продуктов перекисного окисления липидов в группах как спортсменов-цикловиков, так и спортсменов — ацикловиков в состоянии покоя была ниже, чем в контрольной группе ( первичных — на 20% и 17%; вторичных — на 50% и 56%; конечных — на 46% и 68% соответственно). Показано, что уровень антиокислительной активности в покое в группах спортсменов различных специализаций превышает аналогичные показатели в контрольной группе: уровень АОА1 — на 39% в группе спортсменов- цикловиков и на 50% в группе спортсменов-ацикловиков.
Выявлено, что субмаксимальные физические нагрузки у спортсменов — цикловиков и ацикловиков сопровождаются увеличением уровня всех категорий изопропанолрастворимых продуктов перекисного окисления липидов (первичных - на 16% и 5,9%; вторичных - на 17,4% и 8,7%; конечных - на 12,7% и 6,8% соответственно), увеличением содержания лактата в среднем в 2 раза и повышением активности аланиновой и аспарагиновой трансаминаз (АЛТ в среднем на 19%-23%; ACT — на 20%-26% соотвественно).
АЛТ - на 19% в группе цикловиков и на 23% в группе ацикловиков; ACT -на 20% в группе цикловиков и на 26% в группе ацикловиков). Показано, что ответная реакция на субмаксимальную физическую нагрузку сопровождается увеличением уровня антиокислительной активности, при этом наиболее
значительный прирост антиокислительной активности (АОА1 — на 25,6%, АОА2 - на 23,2%) наблюдается в группе студентов, занимающихся ациклическими видами спорта.
Установлен высокий уровень положительной корреляции между уровнем тревожности и степенью активации липопероксидации у спортсменов различных специализаций.
Впервые показано, что юноши 19-21 года, занимающиеся ациклическими видами спорта, имеют более низкий уровень тревожности (на 8,4%) по сравнению с юношами, занимающимися циклическими видами спорта, что сопровождается меньшим увеличением содержания изопропанолрастворимых продуктов ПОЛ в слюне (первичных — на 5,9%; вторичных - на 8,7%; конечных — на 6,8%) при выполнении нагрузочных тестов субмаксимальной мощности, а также большим увеличением антиоксидантной активности (АОА1 — на 25,6%, АОА2-на23,2%).
Теоретическое и практическая значимость исследования заключается в расширении представлений об адаптационных изменениях под влиянием физических нагрузок, происходящих на биохимическом уровне. Полученные результаты представляют значимость для физиологии адаптации и биохимии спорта.
Результаты проведенных исследований позволили установить и обосновать взаимосвязь между уровнем тревожности, как показателем чувствительности к стрессу, и содержанием гептанрастворимых и изопропанолрастворимых продуктов ПОЛ и уровнем антиокислительной активности в слюне студентов, занимающихся циклическими и ациклическими видами спорта. Определение этих показателей может увеличить значимость и информативность психологического обследования.
Полученные результаты используются в учебном процессе на кафедре физиологии, кафедре теории и методики адаптивной физической культуры, психопрофилактики и организации общественного здоровья, кафедре биохимии
УралГУФК и биохимии ЧГМА. Положения, выносимые на защиту:
Определение параметров системы «перекисное окисление липидов — антиоксидантная защита» и уровня тревожности позволяет увеличить информативность биохимического и психологического обследования.
Более низкий по сравнению с контрольной группой уровень тревожности прямо коррелирует с меньшим накоплением изопропанолрастворимых липопероксидов при выполнении субмаксимальной физической нагрузки.
Представители ациклических видов спорта имеют более низкий уровень тревожности по сравнению с представителями циклических видов спорта, что может свидетельствовать о меньшей чувствительности к стрессу.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационного исследования доложены и обсуждены на Международной научно-практической конференции, посвященной 65-летию Южно-Уральского государственного университета (Челябинск, 2008), на II Международной научно-практической конференции «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» (Челябинск, 2008), Всероссийской научной конференции, посвященной 60-летию кафедры медико-биологических дисциплин Военного института физической культуры и 170-летию со дня рождения П.Ф. Лесгафта (Санкт-Петербугр, 2007), на I Международной конференции молодых ученых (Украина, Киев, НУФВСУ, 2008), на Континентальном семинаре по спортивной медицине «Актуальные проблемы современной спортивной медицины» (Украина, Киев, НУФВСУ, 2008), на научных конференциях «Актуальные проблемы теории и методики физической культуры, восстановительной медицины и экономических аспектов» УралГУФК (Челябинск, 2007-2008).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ (в том числе 2 работы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ).
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 160 страницах печатного текста, состоит из введения, трех глав, заключения, выводов и списка литературы (цитируется 217 источников). Работа иллюстрирована 38 таблицами.
