Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы .12
1.1. Особенности физического развития и функционального состояния подростков под влиянием физических нагрузок 12
1.2. Индивидуально-типологическая изменчивость физического развития подростков в рамках этнотерриториальных аспектов 20
1.3. Индивидуально-типологическая дифференциация физического перенапряжения у подростков, занимающихся спортом .23
1.4. Использование пантов северного оленя в качестве восстановительного средства .34
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования
2.1 Организация исследования 41
2.2. Дизайн исследования .43
2.3. Методы исследования
2.3.1. Антропометрические методы 46
2.3.2. Лабораторные методы .49
2.3.3. Методы функциональной диагностики .50
2.3.4. Оценка психоэмоционального состояния .52
2.4. Статистический анализ полученных данных .53
ГЛАВА 3. Результаты собственного исследования
3.1. Особенности антропометрических показателей подростков
6-17 лет, занимающихся и не занимающихся спортом 55
3.2. Характеристика функциональных показателей организма подростков 16-17 лет, занимающихся и не занимающихся спортом 64
3.3. Особенности показателей периферической крови у подростков 16-17 лет, занимающихся и не занимающихся спортом 67
3.4. Особенности гормонального статуса (тестостерон, кортизол) у подростков 16-17 лет, занимающихся и не занимающихся спортом .70
3.5. Отличительные особенности функционального состояния подростков, занимающихся национальными видами спорта 74
ГЛАВА 4. Применение пантовой массы северного оленя – как восстановительное средство .81
4.1. Клиническая эффективность применения пантовой массы на восстановительные процессы сердечно-сосудистой системы у спортсменов 82
4.2. Клиническая эффективность применения пантовой массы на восстановительные процессы антиоксидантной системы спортсменов 86
4.3. Клиническая эффективность применения пантовой массы на восстановительные процессы гормонального статуса спортсменов 87
ГЛАВА 5. Обсуждение результатов собственных исследований 90
Выводы 114
Практические рекомендации 116
Список используемых сокращений 117
Список использованной литературы
- Индивидуально-типологическая дифференциация физического перенапряжения у подростков, занимающихся спортом
- Антропометрические методы
- Характеристика функциональных показателей организма подростков 16-17 лет, занимающихся и не занимающихся спортом
- Клиническая эффективность применения пантовой массы на восстановительные процессы антиоксидантной системы спортсменов
Введение к работе
Актуальность темы исследования Обширные территории и природные ресурсы
Крайнего Севера в качестве станции геостратегического развития нашей страны всегда
притягивают внимание и вызывают интерес у исследователей. И проблемы сохранения и
укрепления здоровья подрастающего поколения, проживающих в Республике Саха (Якутия),
несомненно, являются актуальным направлением научных исследований. За последние годы
положение детей, проживающих в отдаленных северных регионах страны, значительно
ухудшилось (Муратова А.П., 2010; Долгих В.В., Астахова Т.А., 2010; Тарасова О.В., Муратова
А.П., 2011; Гребнева Н.Н., Сазанова Т.В., 2014; Хоруженко О.И., Левченко Н.Г., 2015;
Ушканова С.Г., Бугаева Л.П., 2016). Определенный интерес для исследования состояния
здоровья представляет период подросткового возраста, так как интенсивное
морфофункциональное развитие и изменчивость физиологических процессов приводят к тому,
что в этот сложный период организм подростка чрезвычайно остро реагирует на
климатогеографические, экологические, социальные факторы, в том числе и на физические нагрузки (Ванюшин Ю.С. 2001; Чубанов У.В., 2002; Тюрнипа А.И., 2003; Ермолаев А.Р., 2005; Тимофеев Л.Ф., 2007; Койносов А.П., 2008; Гусева Т.А., 2015).
В последние годы идет массовая популяризация детского спорта, в том числе и в Республике Саха (Якутия). Проблема сохранения и укрепления здоровья юных спортсменов в настоящее время рассматривается как одно из важнейших направлений деятельности системы органов управления развитием физической культуры и спорта (Гуляев М.Д., 2012). Современный спорт ставит перед спортсменами необходимость преодолевать крайне тяжелые физические и психоэмоциональные нагрузки (Юшковская О.Г., 2000; Водолажская М.Г., 2005; Соколовский В.С., 2006; Роженцов В.В., 2006; Гуревич Т.С., 2007).
Несмотря на значительное количество работ по исследованию физического развития у
детей и подростков (Ханды М.В., 1997; Саввина Н.В., 2002; Пермякова С.П., 2002; Платонова
Н.А., 2005; Абрамова В.Р., 2006; Луцкан И.П., 2012; Самсонова М.И., 2012), недостаточно
изучены физическое и морфофункциональное состояния подростков 16 и 17 лет,
занимающихся спортом в условиях Якутии. Нет работ по немедикаментозным методам
восстановления организма юных спортсменов натурального происхождения. Медицина
республики нуждается в продолжении научных исследований в этом направлении в нашем регионе.
В настоящее время восстановительные и лечебные мероприятия в спорте имеют преимущественно фармакологическую направленность. Однако строгие ограничения списка
разрешенных фармакологических препаратов сужают возможности спортивных медиков для обеспечения эффективного восстановления и лечения спортсменов. Для профилактики переутомления и ликвидаций его последствий сегодня требуются новые, в значительной степени альтернативные фармакологические средства и немедикаментозные меры воздействия на ключевые механизмы работоспособности спортсмена (Пономаренко Г.Н., Улащик В.С., Зубовский Д.К., 2009; Усков Г.В., Возницкая О.Э., 2013). Данная ситуация имеет возможность к реализации восстановительных мероприятий без фармакологической нагрузки, побочных эффектов, и реализации медицинских препаратов с акцентом на природное или животное происхождение, доступность, безопасность и гарантии клинического эффекта. В связи с этим важная роль принадлежит новому направлению в деятельности медицины детско-юношеского спорта – нефармакологическому, неинвазивному восстановлению организма юных спортсменов. Это особенно актуально в условиях Якутии, где повышенные физические нагрузки осуществляются в суровых климатогеографических условиях.
Таким образом, после высокоинтенсивных и объемных физических нагрузок юным спортсменам Крайнего Севера требуется современная восстановительная постнагрузочная реабилитация и профилактика. С этой целью должны быть использованы высокоэффективные природные ресурсы из местного сырья.
Цель исследования изучение морфофункционального развития юных спортсменов в условиях Якутии и разработка неинвазивных способов восстановления организма после спортивных нагрузок.
Задачи исследования:
1. Провести сравнительный анализ основных антропометрических и
морфофункциональных параметров организма подростков в возрасте 16 и 17 лет с учетом
двигательной активности и этнических особенностей.
2. Выявить особенности функциональных и лабораторно-инструментальных показателей
у подростков Якутии, занимающихся мас-рестлингом, по сравнению с борцами и
спортсменами игровых видов.
3. Оценить влияние пантовой массы северного оленя на морфологический состав
красной крови, гормональный и антиоксидантный статусы в постнагрузочном периоде у
спортсменов.
4. Разработать способ восстановительного лечения спортсменов с использованием пантовой массы северного оленя в период учебно-тренировочных сборов подготовительного этапа спортивного микроцикла.
Научная новизна исследования Впервые проведена сравнительная оценка физического развития и морфофункциональных показателей у подростков 16-17 лет, выполняющих
различные формы двигательной активности в условиях Якутии, с учетом принадлежности к представителям разных национальностей. Выявлено, что особенности национальной принадлежности и занятия спортом оказывают значительное влияние на показатели физического развития, типы телосложения и силовые качества подростков Якутии.
Впервые изучены новые данные морфофункционального состояния и гематологических показателей крови юных спортсменов, занимающихся национальным видом спорта, таким как мас-рестлинг. Функциональная оценка адаптации к гипоксии и гипоксемии выявило достоверно высокие показатели проб Штанге и Генчи у масрестлеров на 50 % (р <0,05), в сравнение с борцами и спортсменами игровых видов спорта. Отмечено, что у спортсменов по мас-рестлингу кистевая динамометрия на 43,5% (р <0,05) достоверно значимо превышает силу кистей борцов и «игровиков». Анализ становой динамометрии выявил преимущество силы мышц спины у масрестлеров на 28% (р <0,05) над борцами и на 31% (р <0,05) над спортсменами игровых видов спорта.
Разработан и запатентован способ восстановления организма у спортсменов на основе природного биологического сырья – пантовой массы северного оленя. Применение пантовой массы приводит к повышению гемоглобина, MCH, MCV, MCHC в крови (p<0,05); улучшению показателей ЭКГ (p<0,0001), возрастанию степени АОЗ и АОЗ/ПОЛ (р=0,008), повышению тестостерона (р=0,001) и уменьшению кортизола (р=0,001). Методом неинвазивной терапии с целью постнагрузочного восстановления организма клинически доказано, что курсовое применение пантовой массы северного оленя способствует быстрому восстановлению организма юных спортсменов.
Практическая значимость Результаты исследования антропометрических и
морфофункциональных показателей организма подростков 16-17 лет, проживающих в Якутии, дополняют существующие научные представления о наличии этнических особенностей. Материалы исследования имеют практическую значимость при наблюдении за ростом и развитием спортсменов в подростковом периоде, при разработке оздоровительных мероприятий. Преподавателям – тренерам следует учитывать влияние спортивных нагрузок на функционирование организма в подростковом периоде. При занятиях спортом увеличиваются поперечный и акромиальный диаметр, и уменьшается переднезадний размер грудной клетки. С повышением квалификации спортсмена улучшаются показатели морфологии красной крови. У большинства спортсменов отмечается снижение индекса анаболизма до 3-4% и является признаком перетренированности.
Подготовлено учебно-методическое пособие «Физическое воспитание в оздоровлении студентов».
Полученные результаты клинического исследования влияния пантовой массы на
восстановительные процессы организма используются в качестве эффективного и безопасного средства, восстанавливающего работоспособность спортсменов.
На основании изучения влияния электрофореза с пантовой массой северного оленя разработан способ восстановления спортсменов в период интенсивных физических нагрузок и получен патент №2585162.
Основные положения, выносимые на защиту
-
На фоне онтогенетических биологических закономерностей физического и морфофункционального развития организма в условиях Якутии выявлены этнические особенности, характеризующие фенотип юношей-подростков 16 и 17 лет якутской и русской национальностей.
-
Функциональные показатели организма подростков зависят от вида спорта и квалификации спортсмена. Спортсмены–масрестлеры имеют отличительно высокие функциональные параметры кистевой и становой динамометрии, повышенную задержку дыхания на пробах Штанге и Генче в отличие от спортсменов, занимающихся вольной борьбой и игровыми видами спорта.
-
Пантовая масса северного оленя повышает уровень гемоглобина в эритроците, улучшает метаболические процессы в миокарде и нормализует антиоксидантную защиту и гормональный статус юных спортсменов.
Личный вклад автора Автор подготовил обзор данных отечественных и зарубежных источников литературы по теме исследования, сформулированы цель и задачи диссертационной работы. Автору принадлежит ведущая роль в выборе направления исследования, анализе и обобщении полученных результатов. Автором составлена компьютерная база данных подростков, проведена аналитическая и статистическая обработки, даны научное обоснование и обобщение полученных результатов, сформулированы выводы и даны практические рекомендации. Автором произведен выбор немедикаментозного средства восстановления – продукт пантового оленеводства. Составлен договор с директором ЗАО НАОК «Таба» Федоровым В.Е., разработана и изготовлена д.с.х.н. Степановым К.М. и технологом цеха БАД НАОК «Таба» Симоновой Е.Д. пантовая масса с техническим условием ТУ 9158-008-00549163-2014 от 12 ноября 2014 г. Вклад автора является определяющим и заключается в непосредственном участии на всех этапах исследования: от постановки задач, их практической и клинико-лабораторной реализации до обсуждения результатов в научных публикациях и докладах и их внедрения в практику.
Внедрение результатов исследования Результаты настоящего исследования внедрены в работу восстановительных мероприятий высококвалифицированных спортсменов ГБУ РС(Я) «Школа Высшего спортивного мастерства» (акт о внедрении результатов диссертации от
16.05.2016 г.), студентов, занимающихся спортом в оздоровительно-восстановительном центре института физической культуры и спорта СВФУ (акт о внедрении результатов диссертации от 20.05.2016 г.).
Апробация работы Материалы и основные положения диссертационной работы
изложены и обсуждены на III Межрегиональной научно-практической конференции «Экология и здоровье человека на Севере» (Якутск, 2012); VI конгрессе с международным участием «Экология и здоровье человека на Севере» (Якутск, 2015); Межрегиональной научно-практической конференции «Медико-биологические аспекты адаптации человека на Севере» (Якутск, 2016); Российской научно-практической конференции с международным участием «Проблемы возрастной патологии в арктическом регионе: биологические, клинические и социальные аспекты» (Якутск, 2016).
Диссертационная работа обсуждена на межкафедральной научной конференции кафедры пропедевтики детских болезней и кафедры педиатрии и детской хирургии Медицинского института ФГАОУ ВО СВФУ имени М.К. Аммосова 24 октября, 2016 г.
Публикации По теме научного исследования опубликовано 11 печатных работ, в том числе 3 статьи в журналах, включенных в перечень периодических изданий, рекомендуемых ВАК, 1 – в зарубежном издании, получен патент на изобретение: №2585162 от 28 апреля 2016 г. «Способ восстановления спортсменов в период интенсивных физических нагрузок» [авторы: Ханды М.В., Гаврильева К.С., Степанов К.М., Соловьева М.И.]; издано методическое пособие «Физическое воспитание в оздоровлении студентов: учебно-методическое пособие» / ФГАОУ ВПО СВФУ имени М.К. Аммосова, Медицинский институт, Институт физической культуры и спорта, оздоровительно-восстановительный центр ИФКиС; [сост.: Винокурова С.П., Гаврильева К.С.]. – Якутск: Офсет, 2013. – 100 с.
Соответствие диссертации паспорту научной специальности Научные положения диссертации соответствуют шифрам и формулам специальности: 14.01.08 – педиатрия. Результаты проведенного исследования соответствуют пункту 1 (рост, физическое, половое и нервно-психическое развитие, состояние функциональных систем ребенка) области исследования паспорта специальности «Педиатрия».
Структура и объем диссертации Диссертация изложена на 141 странице, состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Список литературы включает 211 источников, из них 136 отечественных и 75 иностранных авторов. Работа иллюстрирована 17 таблицами и 18 рисунками. Статистическая обработка результатов исследования осуществлена при помощи программ SPSS Statistics 19.0.
Индивидуально-типологическая дифференциация физического перенапряжения у подростков, занимающихся спортом
Физическое развитие в настоящее время рассматривается в качестве комплекса показателей морфофункционального состояния организма и индивидуального здоровья человека, обусловленных внутренними факторами и условиями жизни [104,105]. Бунак В.В. (1940) и Башкиров П.Н. (1962) утверждали, что физическое развитие как комплекс морфофункциональных свойств организма является запасом его физических сил. А Властовский В.Г. (1976) трактует физическое развитие, как комплекс морфофункциональных признаков, определяющих возрастной уровень развития растущего организма. Применительно к детям и подросткам представление о физическом развитии должно быть расширено за счет оценки комплекса морфофункциональных показателей, отражающих индивидуальный уровень возрастного развития в момент обследования. В многочисленных работах, посвященных проблеме физического развития детей и подростков, указывается, что оно зависит от комплекса эндогенных и экзогенных факторов, причем ведущими из последних являются социально-экономические и экологические условия, а также образ жизни [12]. Таким образом, преимущества в физическом развитии не гарантируют крепкого здоровья, высоких показателей функциональных возможностей или физической работоспособности [84].
Физическое развитие растущего организма является одним из основных критериев здоровья ребенка, а, следовательно, и социального благополучия общества, определяющий уровень здоровья данного поколения в старшем возрасте, включая потенциальное долголетие и передачу соответствующих качеств будущим поколениям. Подчиняясь общебиологическим закономерностям, физическое развитие формируется под воздействием большого числа факторов различной природы, но в значительной степени зависит от состояния среды обитания. Таким образом, существует необходимость разработки региональных стандартов физического развития, поскольку особенности (природно-климатические, социально-экономические и другие), характерные для отдельных территорий, могут оказывать существенное влияние на уровень развития [25].
В Республике Саха (Якутия) изучение физического развития детей проводилось по унифицированной методике в динамике с 1980-х гг.[107]. Популяционные исследования физического развития детей Якутии, проведенные профессором Ханды М.В. (1980, 1995) и профессором Саввиной Н.В. за периоды 1980-1995 и 2001-2003гг. подтвердили наличие проявления акселерации роста и развитии детей. По мнению авторов, стандарты физического развития детей и подростков должны уточняться каждые 5 – 10 лет, так как показатели физического развития меняются под влиянием социально-экономических и эколого-гигиенических факторов воздействия [105, 106, 107].
Для оценки физического развития детей рекомендуется применение единого методического инструментария, что позволяет выявить региональные и местные проблемные ситуации и оценить динамику особенностей физического развития детей. Однако до настоящего времени практика здравоохранения такого инструментария не имеет. ВОЗ разработаны стандарты физического развития (Новые нормы роста), своего рода эталоны роста и развития детей. Эти стандарты практически обосновывают факт, что дети независимо от того, в какой стране мира они проживают, к какой этнической группе принадлежат, при оптимальных условиях на первых этапах жизни имеют потенциальные возможности для своего развития в пределах одного и того же диапазона длины и массы тела, а в основе разных отклонений в большей мере лежат факторы питания, окружающей среды (в широком понимании этого слова), охраны здоровья, чем генетические и этнические причины [181].
Многие авторы подтверждают, что антропометрические показатели, характеризуя особенности ростового процесса и функциональные свойства организма, отражают условия проживания (питание, характер физической активности, климато-географические, экологические и др.) [99].
Возраст 16-17 лет является одним из критических периодов онтогенеза в биологическом развитии человека. На данном этапе развития наступает завершающий этап морфофункционального созревания организма. Показано, что в этом возрасте формируются потенциальные возможности организма и создаются условия по совершенствованию физического развития. Двигательная активность играет весьма важную роль на данном этапе развития [53, 79].
На этапе юношеского возраста сформировавшийся морфологический статус соответствует нормальному физическому развитию взрослого организма [83,181, 51, 177]. Как указывают исследователи [21] увеличение длиннотных, широтных, окружностных размеров тела и других соматометрических показателей у субъектов мужского пола в период полового созревания происходит в определенной последовательности с неодновременным достижением пика скорости роста. Пик скорости роста длины и массы тела отмечен в 13-14 лет; длины корпуса, переднезаднего и грудного диаметра, плечевого диаметра в 14-15 лет. В 14-15лет снижается скорость роста, окружности грудной клетки, нижних конечностей и тазового диаметра. Подобный гетерохронизм в росте отдельных соматометрических показателей, по мнению авторов [21,204], и определяют своеобразие пропорций тела в период полового созревания. К окончанию периода полового созревания энергия роста становится менее интенсивной, о чем свидетельствуют уменьшение годичных приростов соматометрических и физиометрических показателей.
В настоящее время в разных регионах Российской Федерации и за рубежом установлены новые тенденции физического развития детского населения: увеличение длиннотных размеров тела, более ранние сроки полового созревания, увеличение массы тела, окружностей конечностей и грудной клетки [72, 18, 104].
В исследованиях физического развития юношей, в возрастных группах 15 и 17 лет Иркутской области Гаськова Н.П., Погорелова И.Г. (2013) отмечается достоверное снижение роста подростков в 16 лет (p 0,05). Показатели веса тела современных юношей имеют тенденцию к увеличению, наиболее ярко проявляющуюся в 15 и 16 летнем возрасте (p 0,01). Проведенная оценка отдельных параметров физического развития старшеклассников г. Иркутска показала преобладание среднего уровня развития. Использование центильного метода позволило определить, что средние показатели роста имеет 61-67% юношей, низкие показатели в 16 лет выявлены у 23%, а в 15 и 17 летнем возрасте у 35-36% юношей соответственно. Таким образом, авторы пришли к выводу, что школьники 1991-92 годов рождения имеют более низкие показатели роста, что, по-видимому, связано со сложившейся в стране в эти годы экономической ситуацией. Также среди старшеклассников в настоящий момент выявлен достаточно высокий процент юношей и девушек с низкими показателями и с дисгармоничным физическим развитием по основным антропометрическим параметрам [25].
Изучение физического развития методами соматометрии, соматоскопии и физиометрии считаются универсальными, удобными и простыми в использовании. При оценке физического статуса используют показатели габаритных размеров тела, его компонентный состав, пропорциональность телосложения (индексы, центили) [135].
Важной характеристикой физического развития является физическая конституция (тип телосложения, соматотип), которая представляет собой соотношение трех основных соматических компонентов – жира, мышц и скелета [174,172,181].
Антропометрические методы
Антропометрические измерения проводили согласно рекомендациям НИИ Антропологии МГУ (1981) имени М.В. Ломоносова, описанной в пособии В.В. Бунака (1941) и рекомендаций ВОЗ (1984). Исследование осуществлялось в помещениях, имеющих достаточную освещенность и комфортный температурный режим. Антропометрические исследования проводились в первой половине дня, с учетом биоритмологических рекомендаций. В обследовании приняли участие юноши, не имеющие хронических заболеваний и не болевшие в последние 2 недели перед исследованием.
Измерения включали выявление следующих параметров: длина тела (с точностью до 1 мм) – при помощи штангового антропометра Мартина; массы тела (с точностью до 50 г) при помощи медицинских весов типа Фербенкс; обхвтные размеры (плеча, предплечья, запястья, грудной клетки, живота, таза, бедра, голени) с точностью до 1 мм – при помощи пластиковой сантиметровой ленты; поперечные размеры туловища (ширина плеч, ширина таза продольный и поперечный размеры грудной клетки) с точностью до 1 мм – при помощи толстотного циркуля; диаметры дистальных эпифизов конечностей (плеча, предплечья, бедра и голени) с точностью до 1 мм - при помощи скользящего циркуля; толщина подкожно-жировых складок (подлопаточной, грудной, брюшной, плеча спереди и сзади, предплечья, живота, таза, бедра и голени) с точностью до 1 мм – при помощи калипер-циркуля. Измерения проводились по рекомендациям Э.Г. Мартиросова (1982) и Б.А. Никитюка (1991).
Комплексная программа исследования составлена таким образом, чтобы можно было рассчитать следующие показатели: количественные характеристики основных компонентов массы тела (жировой, мышечной, костной), массо-ростовые соотношения, площадь поверхности тела, состав массы тела, тип телосложения.
Для количественного определения площади поверхности тела, абсолютных показателей основных компонентов тела была использована компьютерная программа «Somax», созданная на базе программы «SOMA».
1. Площадь поверхности тела рассчитывалась по формуле DuBois (1916): S=71,84 xM0,425 xL0,725, где S – площадь поверхности тела, кв.м., M– масса тела, кг, L– длина тела, см,
2. Массо-ростовой индекс Кетле (ИК) определяли по формуле: ИК= M/L х 100, где ИК – индекс Кетле, M – масса тела, кг, L – длина тела, см.
3. Для характеристики телосложения подростков использовали индекс скелии (ИС). Он определяется по следующей формуле: ИС= ДТ / 2 МТ + ОГК, где ИС – индекс скелии, ед.; ДТ – длина тела, см.; МТ – масса тела, кг; ОКГ – окружность грудной клетки, см.
4. Индекс Рорера- используется как групповой росто весовой показатель и является групповым показателем долихо- и брахиморфии, причем природу этих особенностей экологи объясняют адаптацией к географо климатическим условиям жизнедеятельности различных популяций. ИР = МТ / ДТ3, где МТ – масса тела, кг; ДТ – длина тела, см.
5. Для количественной оценки жировой, мышечной и костной ткани использовали рекомендации Н.Ю. Лутовиной, М.И. Уткиной и В.П. Чтецова (1970), В.В. Гребенникова (1998). Относительное содержание жировой ткани в общей массе тела определяли по формуле: Средняя толщина подкожного жира вместе с кожей вычисляется следующим образом: d = (d1 + d2 + d3 + d4 + d5 + d6 + d7 + d8) / 16, где: d1...d8 — толщина кожных жировые складок (мм) на плече спереди (d1), на плече сзади (d2), на предплечье (d3), на спине (d4), на животе (d5), на бедре (d6), на голени (d7), на груди (d8).
Относительное содержание жира в процентах к массе тела определяется по формуле: процентное содержание жира = (Д х 100) / W; где: Д — весь жир (кг), W — масса тела (кг). Для определения процентного содержания жира удобно пользоваться таблицами, предложенными Pazziskova (1961).
6. Определение абсолютной мышечной массы Для определения абсолютной мышечной массы используют формулу Matiegka (1921): M = L х r2 х k; где: М — абсолютная масса мышечной ткани (кг), L — длина тела (см), r — среднее значение радиуса плеча (а), предплечья (б), бедра (в) и голени (г) без подкожного жира и кожи (см); k — константа, равная 6,5.
7. Абсолютную массу костной ткани определяли по формуле: О=Lxoкв. х к, где О – абсолютная масса костной ткани; L– длина тела, см; К – константа, равная 1,2; О кв. – квадрат средней величины диаметров дистальных частей плеча, предплечья, бедра и голени. Процентное содержание костной ткани в общей массе тела определяли по формуле: % костн = О (кг) х 100/W, где % О - относительное содержание костной ткани, %; О - масса костной ткани; W - масса тела, кг.
1. Гематологические методы. Гематологический контроль применялся для сравнения морфологического состава крови у спортсменов и подростков, не занимающихся спортом. И изучения воздействия электрофореза пантовой массы на организм юных спортсменов на восстановительном этапе по динамике числа эритроцитов, лейкоцитов, величине гематокрита, концентрации гемоглобина в крови, насыщенности гемоглобином эритроцитов и числу тромбоцитов.
В крови подростков определяли уровень гемоглобина (HGB), количество эритроцитов (RBC), средний объем эритроцитов (MCV), гематокрит (НСТ,%), среднее содержание гемоглобина в эритроците (MCH), средняя концентрация гемоглобина в эритроците (MCHC), количество лейкоцитов (WBC). Анализ проводили в биохимической лаборатории ГБУ РС (Я) «Школа высшего спортивного мастерства» (лицензия Министерства здравоохранения РС (Я) №ЛО-14-01-001329 от 07 марта 2014 г., зав. лабораторией Назарова Н.Е.)
2. Методы оценки антиоксидантного статуса. Интенсивность ПОЛ определяли спектрофотометрическим методом по уровню накопления малонового диальдегида (МДА), конечного продукта ПОЛ, в сыворотке крови по реакции с тиобарбитуровой кислотой при =532 нм. [115]. Содержание низкомолекулярных антиоксидантов (НМАО) определяли по окислению их хлоридом железа (III), количество которого затем регистрировали по интенсивности окраски с орто-фенантролином при Х=510 нм [103] на кафедре биохимии и биотехнологий Института естественных наук ФГАОУ ВО СВФУ им. М.К. Аммосова (зав. кафедрой Кузьмина С.С.);
Характеристика функциональных показателей организма подростков 16-17 лет, занимающихся и не занимающихся спортом
У спортсменов 2-й основной группы отмечаются достоверно значимые снижения показателей количества и концентрации гемоглобина в эритроците (MCH до 28,2±0,2, p 0,001, MCHC до 309,58±1,28, p 0,0001) по сравнению с подростками 1-й основной и сравнительной группами. Обнаружены низкие показатели гемоглобина: ниже 120 г/л – у 8,7%, ниже 130 г/л – у 44,9% подростков. Снижение показателя MCHC менее 320 выявлено у 89,9% спортсменов 2-й группы. Состояние гематокрита ниже 40 отмечено у 20,3% обследованных спортсменов. Низкий показатель MCV менее 80 показали 2,9% и снижение MCH ниже 25 – 7,2% юных спортсменов 2-й основной группы. Таким образом, предполагаем, что у спортсменов 2-й основной группы на фоне интенсивных физических нагрузок отмечаются признаки перетренированности, в качестве снижения показателей красной крови.
Из анализа проведенных исследований периферической крови отмечено, что с повышением мастерства у спортсменов отмечается тенденция к повышению уровней гемоглобина, содержание и концентрация его в эритроците и гематокрита.
Таким образом, занятия спортом по- разному влияют на показатели красной крови у подростков, следовательно, эти показатели зависят от квалификации спортсмена. Чем выше квалификация спортсмена, тем более высокие показатели морфологии красной крови, следовательно, улучшение кислородтранспортной функции. У спортсменов, без квалификации и юношей, не занимающихся спортом снижение морфологических показателей красной крови, является следствием нерационального питания и суровых климатических условий, а также признаком перетренированности у представителей 2–й основной группы. Изменения гормонального статуса отражают степень тренировочного стресса у спортсменов [26, 88]. Одновременное исследование тестостерона и кортизола в крови и расчет индекса анаболизма отражают уровень адаптационных возможностей организма спортсменов, причем его снижение свидетельствует о перетренированности спортсмена [41].
В исследовании приняли участие 54 юношей, в том числе 25 юных спортсменов из основной группы и 29 подростков – из сравнительной группы.
Результатами наших исследований показано, что у спортсменов, даже в состоянии покоя имеются различия средних величин концентраций в крови тестостерона, кортизола, а соответственно индекса анаболизма, в отличие от своих сверстников, которые не занимаются спортом (рисунок 2, 3). По полученным результатам был рассчитан индекс анаболизма (ИА) по формуле ИА = тестостерон / кортизол х 100, выраженный в процентах. Снижение величины ИА ниже 3% рассматривалось как состояние перетренированности [146]. Анализ полученных данных индекса анаболизма показал отсутствие достоверных различий между группами обследуемых (рисунок 4), тем не менее отмечается тенденция к снижению данного показателя на 6,8% у спортсменов по отношению к сравнительной группе.
Следует отметить то, что у большинства спортсменов индекс анаболизма в 56,3% случаев находится в пределах ниже 5, у 12,3% испытуемых ИА оказался ниже 3, что свидетельствует о преобладании катаболических процессов над анаболическими и рассматривается нами как признак перетренированности (рисунок 5). В то же время установлена значимо более высокая концентрация тестостерона (р 0,001) у спортсменов по отношению с юношами, не занимающихся спортом на 33,7%, что объясняется его анаболическим влиянием на синтез сократительных белков в мышцах при физической нагрузке и компенсаторным запуском процессов стимуляции рилизинг-фактора, тем самым ускоряя синтез тестостерона (рисунок 3).
Уровень кортизола у спортсменов также достоверно значимо превышает уровень такового у подростков, не занимающихся спортом на 39,5%, что является ответной реакцией на систематическую физическую нагрузку, представляющей собой ежедневное действие стрессового фактора, стимулирующего выработку кортизола (рисунок 2). У подростков сравнительной группы данные тестостерона и кортизола находились в пределах физиологической нормы. В процессе исследования подростки обеих групп по уровню гормона кортизола были разбиты на 3 группы: 1) высокий уровень кортизола более 700 нг/мл; 2) средний уровень кортизола 350-700 нг/мл; 3) низкий уровень кортизола – менее 350 нг/мл. По результатам исследований высокий уровень кортизола ни у кого не был зарегистрирован, средний уровень кортизола выявлен у 58,3 % спортсменов по сравнению с 4,9% подростков сравнительной группы (р=0,001). Повышение уровня кортизола соответствует хроническому физиологическому и психологическому стрессу. Но при исследовании психологического статуса юношей выявлено, что на уровень кортизола, также тестостерона влияют степени тревожности.
Так, при повышении степени реактивной тревожности происходит достоверно значимое увеличение уровней кортизола (р=0,004) и тестостерона (р=0,026). Повышение степени личностной тревожности также увеличивает концентрации данных гормонов, однако, полученные результаты не имеют статистической достоверности (рисунок 6,7).
Клиническая эффективность применения пантовой массы на восстановительные процессы антиоксидантной системы спортсменов
В обеих группах спортсменов, принимавших электрофорез с пантовой массой, напротив, отмечается повышение MCH на 1,41 % (р=0,001) в 1-й и на 4,36% (р 0,0001) во 2-й группах. Уровень MCHC увеличился только во 2-й группе спортсменов на 1,31% (р 0,0001). MCV имеет тенденцию к увеличению в 1-й группе на 1% (р 0,0001) и во 2-й группе на 2,15% (р=0,001).
Результаты проведенного исследования указывают на улучшение кислородтранспортной функции крови у спортсменов 1-ой и 2-ой основных групп, что косвенно свидетельствует о возможной активации синтеза эндогенного эритропоэтина. Таким образом, применение пантовой массы методом электрофореза представляет собой возможность немедикаментозного воздействия на кислородтранспортную функцию крови в целях восстановления спортсменов после соревновательных и тренировочных нагрузок и профилактики развития скрытой или «спортивной анемии». По данным электрокардиографии, в 1-й группе до курса воздействия пантовой массой у 30,4% спортсменов были выявлены признаки «электрофизиологического ремоделирования», такие, как синдром ранней реполяризации желудочков (СРРЖ) и неполная блокада правой ножки пучка Гиса (НБПНПГ). Признаки перетренированности отмечены у 13 % спортсменов с явлениями метаболических изменений в миокарде и синусовой аритмией. После курсового применения пантовой массы в 1-й группе получен положительный эффект. Отмечено улучшение по всем имеющимся параметрам ЭКГ: уменьшение спортсменов с СРРЖ до 13% (p 0,0001), с НБПНПГ и синусовой аритмией – до 4,3 % (p 0,0001), ликвидация метаболических изменений в миокарде (p 0,0001).
Во 2-й основной группе спортсменов первоначально по ЭКГ наблюдалось наличие СРРЖ у 37,7% спортсменов, НБПНПГ – у 29%, метаболические изменения в миокарде – у 4,3%, синусовая аритмия – у 20,3%. После курсового воздействия электрофореза пантовой массы отмечается тенденция к нормализации показателей ЭКГ: уменьшение спортсменов с СРРЖ до 14,5% (р 0,0001), НБПНПГ – до 14,5 % (р 0,0001), синусовой аритмией – до 4,3% (р 0,0001), ликвидация метаболических изменений в миокарде.
В контрольной группе по результатам ЭКГ выявлен синдром ранней реполяризации желудочков у 56% спортсменов, НБПНПГ – у 40%, метаболические изменения в миокарде и синусовая аритмия у 8%. На фоне интенсивных физических нагрузок на контрольном исследовании ЭКГ выявлены признаки перегрузки: спортсменов с метаболическими изменениями в миокарде увеличилось до16% (р=0,001) и синусовой аритмией – до 32% (p=0,107).
Полученные результаты ЭКГ свидетельствуют о том, что назначение курса электрофореза с пантовой массой способствует улучшению деятельности сердечно-сосудистой системы, повышению коронарного резерва сердца, оказывает антиаритмическое и антигипоксическое действие, тем самым укрепляет общую резистентность спортсмена к неблагоприятным факторам внешней среды, таким как чрезмерные физические нагрузки.
Анализ исследований антиоксидантной системы свидетельствует, что активизация процессов перекисного окисления липидов является универсальным механизмом реагирования организма на стресс, вследствие влияния различных видов физических нагрузок у спортсменов. В исследованиях зарубежных авторов Ypatios Spanidis, Nikolaos Goutzourelas с соавт. (2016) утверждается, что воздействию окислительного стресса подвергаются даже элитные спортсмены высшей лиги в начале и в конце сезона из-за чрезмерных физических нагрузок [200].
Установлено, что процессы восстановления организма после периода интенсивных физических нагрузок характеризуются увеличением активности ферментов системы антиоксидантной защиты. При оценке результатов исследования выявлены различия активности ферментов в эритроцитах спортсменов исследуемых групп. В результате данного исследования выявлено, что в обеих экспериментальных группах спортсменов до применения пантовой массы, характерна низкая степень АОЗ и АОЗ/ПОЛ, что указывало на медленную скорость восстановления после физических нагрузок и приспосабливаемость организма к постоянно возрастающей нагрузке. При изучении влияния пантовой массы на антиоксидантную систему выявлено увеличение активности низкомолекулярных антиоксидантов в 2 раза (р=0,008) в 1-й основной группе и на 44,8% (р=0,028) во 2-й группе, в то время как в контрольной группе активность низкомолекулярных антиоксидантов замедлилась на 26,9% (р=0,033). Таким же образом выявлено повышение активности каталазы на 44,2% (р=0,008) в 1-й группе и на 27,3% (р=0,003) во 2-й группе. В контрольной группе значение активности каталазы осталось практически неизмененной. Повышение показателей низкомолекулярных антиоксидантов и каталазы свидетельствует об усиленной активации антиоксидантной системы против окислительного стресса под воздействием интенсивной физической нагрузки.
Немаловажное значение имеет уровень малонового диальдегида, который является показателем окислительного повреждения полиеновых жирных кислот, входящих в фосфолипиды плазматической мембраны клеток красной крови [115]. В ходе исследования выявлено, что воздействие продуктом пантового животноводства приводит к нейтрализации ПОЛ, что доказано снижением активации показателя малонового диальдегида в 1-й группе на 17,5%, во 2-й – на 31,75%, тогда как в контрольной группе на восстановительном этапе уровень МДА снижается всего на 8,3%.
После применения пантовой массы отмечается повышение степени АОЗ и АОЗ/ПОЛ, что положительно влияет на восстановление работоспособности, достигая фазы суперкомпенсации с максимально продолжительной амплитудой биоритмологических показателей внутренней среды. Чего нельзя сказать о показателях в контрольной группе, где при сравнении подготовительного периода с восстановительным периодом, колебания коэффициентов незначительны, что может привести к декомпенсации в системе антиоксидантной защиты [154, 159].