Введение к работе
Актуальность проблемы. Современный спорт высших достижений, охватывающий все мировое сообщество, представляет собой интереснейшую модель для изучения резервных возможностей организма человека, что является актуальным для специалистов практически всех дисциплин, в том числе и для медицины. В последнее десятилетие именно в этой области деятельности человека были получены оригинальные данные о функционировании различных систем организма в периоды суперэкстремальных физических и психоэмоциональных нагрузок (Перший Б.Б. с соавт., 1994). При этом было установлено, что механизмы адаптации организма спортсменов к интенсивным физическим нагрузкам, в основном, обеспечивают решение как двигательных задач, так и защиту от возбудителей инфекционных заболеваний (Левандо В.А., Ташнулатов Р.Ю., 1974; Перший Б.Б. с соавт., 1981; Суркина И.Д. с соавт., 1984; Перший Б.Б., 1994).
Вместе с тем, в настоящее время хорошо известно, что высокие тренировочные и соревновательные нагрузки, выполняемые с целью достижения максимальных спортивных результатов, оказывают повреждающее действие на организм спортсменов (Суздальницкий Р.С., 1986). У последних нередко развиваются инфекционные заболевания, падает работоспособность и, следовательно, результативность выступлений на соревнованиях. У представителей зимних и циклических видов спорта, тренирующихся на выносливость, отмечается наибольшая частота инфекционной заболеваемости, уровень которой увеличивается по мере роста спортивного мастерства и достигает своего максимума на пике "спортивной формы" (Левандо В.А., 1977; 1979; Суркина И.Д., 1991; Перший Б.Б. с соавт., 1996).
Развитие, течение и исход инфекционного процесса во многом зависит от.состояния иммунной системы (Манько В.М., 1994; Хаитов P.M., 1995; Петров Р.В., 1995; Маянский А.Н., 1995). Многочисленные исследо-
вания в области иммунологии спорта свидетельствуют о том, что при чрезмерных физических нагрузках у спортсменов развиваются существенные сдвиги в различных звеньях иммунной системы (Бухарин О.В., 1970; Фомин Н.А., 1972;.Першин Б.Б. с соавт., 1981; 1994; 1996; Шубик В.М., Левин М.Я., 1982; 1985). Эти изменения могут служить одним из наиболее ранних признаков, указывающих на снижение антиинфекционной резистентности организма спортсменов. Однако у иммунологов до сих пор нет четких представлений о том, изменения каких иммунных механизмов и в каких границах наиболее существенно влияют на устойчивость организма к возбудителям инфекционных заболеваний. Поиск ответов на эти вопросы является одной из актуальных проблем современной клинической иммунологии. Данная задача традиционно решается путем изучения различных звеньев иммунного гомеостаза (Перший Б.Б., 1994; Петров Р.В., Хаитов P.M., Манько В.М., 1994 и др.). Вместе с тем, хорошо известно, что функционирование иммунной системы зависит от состояния самых различных механизмов, участвующих в поддержании постоянства внутренней среды организма, в частности, таких, как система транспорта кислорода, необходимого для 02-зависимых бактерицидных систем, эндокринная, нервная, детоксицирующая и другие системы (Горизонтов П.Д., 1983; Маянский А.Н., 1989; Петров Р.В., 1994). Значительное влияние на иммунную систему оказывают также "средние молекулы" (СМ) и продукты пере-кисного окисления липидов (ПОЛ), концентрация которых значительно увеличивается в организме спортсменов при физической нагрузке (Тупикова З.П., 1983; Галактионов С.Г. с соавт., 1984; Волчегорский И.А. с соавт., 1995; 1996). В этой связи, представляется оправданным комплексный подход к анализу механизмов снижения антимикробной устойчивости организма спортсменов и поиск наиболее информативных критериев для прогноза у них инфекционных заболеваний.
Цель работы. Изучение состояния иммунной системы, других систем организма у квалифицированных лыжников-гонщиков в течение годич-
ного цикла подготовки и разработка на этой основе эффективных способов прогнозирования инфекционных заболеваний.
Задачи исследования.
-
Изучить у лыжников-гонщиков различной квалификации (мастер спорта международного класса (МСМК); мастер спорта (МС); кандидат в мастера спорта (КМС); I разряд) в динамике годичного цикла подготовки (ГЦП) основные особенности физических нагрузок.
-
Исследовать у лыжников-гонщиков основные параметры иммунной системы (содержание Т- и В-лимфоцитов, уровни иммуноглобулинов М, G, А, функциональное состояние нейтрофилов и моноцитов) в зависимости от квалификации спортсменов и периодов их подготовки.
-
Изучить состояние системы транспорта кислорода у лыжников-гонщиков на разных этапах ГЦП.
-
Оценить у лыжников-гонщиков содержание в крови различных категорий СМ и продуктов ПОЛ в течение ГЦП.
-
Изучить корреляционные взаимосвязи между состоянием различных показателей клеточного и гуморального иммунитета, уровнем СМ, продуктов ПОЛ, параметрами системы транспорта кислорода.
-
Изучить динамику инфекционных заболеваний у лыжников-гонщиков в течение ГЦП.
-
Определить различия в изменении иммунологических, биохимических, гематологических и физиологических показателей в зависимости от того, разовьются ли у спортсменов или нет в последующем инфекционные заболевания. Определить наиболее информативные критерии прогноза инфекционных заболеваний.
-
С помощью математических методов разработать способы индивидуального прогнозирования инфекционных заболеваний у лыжников-гонщиков.
Научная новизна.
Впервые проведено комплексное исследование основных звеньев иммунной системы, системы транспорта кислорода, содержания СМ и продуктов ПОЛ у лыжников-гонщиков различной квалификации в динамике ГЦП.
Показано, что наиболее значительные сдвиги в иммунной системе у спортсменов происходят в предсоревновательном и в начале соревновательного периодов.
Впервые продемонстрировано наличие прямых и обратных корреляционных связей между уровнем в крови спортсменов биурет-положитель-ных (высокополимерных) СМ и Фолин-положительных (олигомерных) СМ, с одной стороны, и функциями фагоцитирующих клеток, содержанием иммуноглобулинов М, G, А - с другой. Это указывает на возможную роль СМ разной полимерности в регуляции иммунной реактивности организма.
Установлено, что у менее квалифицированных лыжников-гонщиков (I разряд, КМС) по сравнению с высококвалифицированными спортсменами (МС, МСМК) в течение ГЦП отмечается наибольший уровень острых респираторных заболеваний (ОРЗ), пик которых приходится на начало соревновательного периода (декабрь-январь).
Впервые проведен сравнительный анализ иммунологических, биохимических, гематологических и физиологических показателей в группах спортсменов, не болевших в течение обследуемого периода инфекционными заболеваниями и перенесших через 3-5 суток после обследования ОРЗ. Установлено, что у лыжников второй группы значительно изменена функция нейтрофилов и моноцитов, повышен уровень биурет-положительных СМ, снижено содержание первичных изопропанол-растворимых продуктов ПОЛ, увеличено количество ретикулоцитов в крови.
Впервые на основе комплексного исследования с помощью различных математических методов разработаны способы, позволяющие у спортсменов с высокой точностью определять снижение антиинфекционной ре-
зистентности и прогнозировать развитие острых респираторных заболеваний. На один из предлагаемых способов получено положительное решение о выдаче патента на изобретение (заявка № 94024215/14 от 20.09.1995).
Практическая значимость и внедрение результатов исследования в практику. Способ прогнозирования инфекционных заболеваний позволяет проводить мониторинг за состоянием здоровья спортсменов и своевременно корректировать тренировочный процесс. С целью ускорения математических вычислений при прогнозе ОРЗ у лыжников-гонщиков нами была разработана программа компьютерной обработки результатов исследования.
Предложенный способ, начиная с 1994 года, внедрен в учебно-тренировочный процесс сборной команды Челябинской области по лыжным гонкам.
Основные положения, выносимые на защиту.
-
В годичном цикле подготовки у лыжников-гонщиков наибольшее повышение интенсивности и психоэмоционального напряжения физических нагрузок приходится на предсоревновательный и соревновательный периоды. Именно в это время у спортсменов отмечаются наиболее значительные отклонения от нормы показателей, характеризующих состояние иммунной системы, системы транспорта кислорода и обмена веществ.
-
Выраженное снижение антиинфекционной резистентности, развивающееся у части спортсменов в соревновательном периоде, характеризуется преимущественным изменением в системе фагоцитирующих клеток и зависит от уровня спортивной квалификации лыжников-гонщиков.
-
Выявленные корреляционные взаимосвязи между иммунологическими показателями, содержанием СМ различной массы и продуктами ПОЛ указывают на возможную роль последних в регуляции иммунной реактивности спортсменов в период интенсивных физических нагрузок.
4. Математическая модель, учитывающая выявленные корреляционные взаимосвязи, позволяет с высокой точностью прогнозировать снижение антимикробной защиты и развитие инфекционных заболеваний у спортсменов.
Апробация.
Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на I Международном конгрессе по иммунореабилитации (Сочи, 1994), на Международном симпозиуме "Логическое управление. Интеллектуальные информационные технологии и стратегии" (Варна, Болгария, 19-26 сентября 1994), на котором доклад отмечен почетным дипломом Международной академии информатизации; на II съезде физиологов Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск, 1995); на X, XI, XII Российской научной конференции "Факторы клеточного и гуморального иммунитета при различных физиологических и патофизиологических состояниях" (1990, 1992,1995).
Публикации.
По теме диссертации опубликовано 23 печатные работы в отечественных и зарубежных сборниках и журналах.
Объем и структура работы.
Диссертация изложена на страницах машинописного текста и
состоит из введения, обзора литературы, 7 глав собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций, приложения, указателя литературы, включающего 261 отечественный и 109 зарубежных источников. Работа проиллюстрирована уСХу таблицами и&Z& рисунками.