CC BY
47
ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ВОЛОС У БОРЦОВ ГРЕКО-РИМСКОГО СТИЛЯ
И.И. РАДЫШ, И.И. ДУЛЕПОВА
РУДН. Москва. 117198, ул. Миклухо-Маклая, д.8. Медицинский факультет
В работе показано, что у борцов выявлены более низкие, по сравнению с контрольной группой, значения содержания в волосах эссенциальных элементов Со в 4,3 раза, Бе (3,8 раза), I (2,9 раза), Бе (1,4 раза), Си, Мп и Ъп (1,3 раза). Выявленный дисбаланс микроэлементов у борцов носит адаптационно-приспособительный к повышенным спортивным нагрузкам характер, отражающий специфику физиологических процессов у профессионалов.
Живой организм находится в постоянном взаимодействии с окружающей средой, и все метаболические процессы, происходящие в нем, протекают с обязательным участием биоэлементов, дисбаланс которых может привести к значительным нарушениям гомеостаза.
Известно, что в условиях больших мышечных нагрузок у человека существенно возрастает потребность в макро- и микроэлементах. Недостаточная насыщенность рационов питания спортсменов химическими элементами может сопровождаться многоплановой палитрой патологий, в основе которых лежат нарушения их баланса. Подавляющее большинство случаев дис-микроэлементозов у спортсменов можно отнести к разряду профессиональных или профессионально обусловленных, т.е. связанных с повышенными физическими и психоэмоциональными нагрузками на организм [5,6,8,11,].
К сожалению, в России эта проблема изучается мало. Имеются единичные публикации, в которых авторы пытаются решить диагностические и реабилитационные задачи, связанные с патологией содержания макро- и микроэлементов у спортсменов, людей физического труда и всех лиц, интенсивно занимающихся физической культурой [2,3,4].
В современной практике диагностики макро- и микроэлементов в организме у спортсменов приняты методы определения металлов в цельной крови, моче, волосах, слюне и костной ткани.
Одни методы, например, определение элементов в крови и моче, уже давно используются многими специалистами для тестирования токсичных тяжелых металлов, например, свинца при интоксикации организма человека; другие, такие как определение микроэлементов в волосах, костной ткани, только сейчас входят во врачебную практику [7].
С учетом необходимости мониторирования макро- и микроэлементного статуса у спортсменов (в период тренировок, соревнований и т.д.), чрезвычайно привлекательным является неинвазивный и высокоинформативный мультиэлементный анализ таких биосубстратов, как волосы, моча и ногти.
Целью настоящей работы являлось изучение особенностей элементного состава волос у борцов греко-римского стиля.
Материалы и методы.
Обследовано 11 борцов греко-римского стиля самой высокой квалификации, являющимися членами или кандидатами в сборную России, в возрасте
18-22 лет. Контрольную группу составили 26 практически здоровых мужчин в возрасте 18-25 лет, регулярно не занимающихся спортом.
Анализ волос на содержание химических элементов проводился в испытательном центре АНО «Центр биотической медицины» (г. Москва, руководитель - к.м.н. М.Г. Скальная), аккредитованном при ФЦГСЭН М3 РФ (ГСЭН.1Ш.ЦОА.311) в соответствии с МУК 4.1.1482-03 и МУК 4.1.1483-03 [
В волосах определяли содержание 25 химических элементов: К, Na, Са, Mg, Р, Со, Cr, Си, Fe, Mn, Zn, Se, As, I, Li, Sn, V, Si, Ti, Ni, Al, Cd, Pb, Hg, Sr, мкг/г.
Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием пакетов прикладных программ Microsoft Excel ХР и «Statistica 5.5».
Результаты и их обсуждение.
Сравнительный анализ элементного состава волос борцов греко-римского стиля высокой квалификации в целом существенно отличается от показателей здоровых мужчин, не занимающихся спортом (табл. 1). Так, содержание Са в волосах спортсменов достоверно повышено (р<0,05), a Mg и Na снижено по сравнению с контролем (р<0,05-0,01). В то же время уровень К и Р фактически равен контролю.
Повышение содержания кальция в волосах спортсменов следует рассматривать как показатель усиленного кругооборота элемента в организме, что говорит о возрастании подвижности Са и риске возникновения его дефицита.
Можно отметить, что спортсмены, лица, занимающиеся фитнессом, а также профессиональные танцоры, работники балета изначально «Mg-недостаточны»: диета таких спортсменов крайне редко покрывает потребности в магнии, так как продукты, богатые магнием, очень калорийны (шоколад, миндаль, лесные орехи, бананы, бобовые, овсяные хлопья и т.д.). Помимо недостаточного поступления магния с пищей, у спортсменов еще и повышена потребность в этом элементе (по сравнению с остальными) из-за высокой и продолжительной физической нагрузки, стрессов и значительных потерь магния с потом (особенно в жару и при большой влажности, а также при плановом посещении спортсменами сауны).
Таблица I
Содержание макроэлементов в волосах спортсменов (М±т, мкг/г)
Элементы Борцы Контроль
Са 604,1 ±40,8* 465,6+25,1
Mg 48,2±2,5 59,6±3,2**
Na 218,3±25,9 283,6+18,4*
К 186,6+14,8 168,8+7,2
Р 154,2+4,6 164,6±3,4
Примечание: здесь и далее: достоверные отличия *- р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001
Как известно, у спортсменов уровень плазматического и эритроцитар-ного магния находится на нижней границе нормы. Самые низкие показатели магния у марафонцев, бегунов на длинные дистанции, гребцов и футболистов, т.к. данные виды спорта подразумевают длительные тренировки на открытом воздухе.
В литературе наиболее изучены биохимические взаимоотношения магния с кальцием, марганцем и свинцом [12]. Так, известно, что марганец при дефиците магния берет на себя часть биохимических функций магния. Кальций при недостатке в организме магния плохо удерживается в костной ткани, в зубном дентине. Данные других авторов также свидетельствуют о полидефиците магния, чаще всего сопряженным с дефицитом К, Са и Zn. Установлено, что каскад превращений под влиянием холинэстеразы идет при участии элементной ассоциации магния, цинка, алюминия и кадмия, а также выявлена тесная взаимосвязь содержания магния в сыворотке и эритроцитах с содержанием таких металлов как хром, кобальт, медь, железо и никель [13,14].
Анализ полученных нами данных показал, что соотношения содержания в волосах Ca/Mg, P/Mg, и Mn/Mg - выше, а также Na/K достоверно ниже (р<0,05) по сравнению с контролем. Различия в макроэлементом составе волос, особенно соотношений Na/K и Ca/Mg, P/Mg обусловлены физиологическими особенностями организма спортсменов, вызванными повышенными физическими нагрузками во время тренировочного процесса и соревнований.
Результаты исследований эссенциальных микроэлементов волос обследуемых приведены в табл. 2. У борцов выявлены более низкие, по сравнению с контрольной группой, значения содержания в волосах всех эссенциальных элементов, кроме Мп и Zn. Максимально сниженное содержание в волосах спортсменов Со в 4,3 раза, Se (3,8 раза), I (2,9 раза), Fe (1,4 раза), Си (1,3 раза) - важнейших микроэлементов участвующих в процессах тканевого дыхания (Со, Си, Fe), а также Fe и Си влияет на активацию свободнорадикальных процессов, активируя ПОЛ, супероксиддисмутазу и церулоплазмин (Си) и каталазу (Fe). Селен участвует в регуляции активности антиоксидантной
Таблица 2
Содержание эссенциальных элементов в волосах спортсменов ___________________ (М±ш, мкг/г)__________________________
Элементы Борцы Контроль
Со 0,017±0,002 0,138+0,012***
Сг 0,474+0,021 0,862±0,039***
Си 11,2+0,2 14,6+0,3***
Fe 13,1±0,5 21,8+1,4***
I 0,189±0,038 0,619+0,043***
Мп 0,846+0,091** 0,533±0,056
Se 0,31+0,01 1,33+0,09***
Zn 213,2+5,9*** , 178,8±3,6
системы (ГП, Си-, Zn-СОД, карбоангидразы).
Анализ данных показал, что в волосах спортсменов содержание Мп и 7л -важнейших элементов с биокаталитическими, иммуно- и гормономодулирующими свойствами достоверно выше, чем в контрольной группе (р<0,001). Исходя из биологической роли этих химических элементов, можно предположить наличие определенной связи между высоким уровнем Мп и Zn в волосах и низким содержанием его антагонистов - Fe и Си.
При дефиците железа в клинической картине отмечается гипохромная анемия, миоглобиндефицитная кардиопатия и атония скелетных мышц, воспалительные и атрофические изменения слизистой рта, носа, эзофагопа-тия, хронический гастродуоденит, а также иммунодефицитные состояния. Известно, что у профессиональных спортсменов анемия обостряется в периоды соревнования и предшествующих им интенсивных тренировок [10]. К.Е. Fallon с соавт. [9] выявили соответствие между потерями железа у ультрамарафонцев и длительностью прохождения дистанции (до 1600 километров). Авторы выдвигают на первый план потери железа в виде микрогематурии, вследствие нагрузок на почки на грани физических возможностей человека [12].
Дефицит меди участвует в формировании спортивной анемии, отрицательно сказывается на кроветворении, функциях щитовидной железы (часто развивается гипотиреоз), всасывании железа, состоянии соединительной ткани, процессах миелинизации в нервной системе, усиливает предрасположенность к бронхиальной астме, аллергодерматозам, кардиопатиям, витили-го и многим другим заболеваниям, нарушает менструальную функцию женщин [14].
При дефиците селена в рационе питания в организме спортсмена более динамично, чем в общей популяции, могут возникать следующие изменения: снижение иммунитета, повышение склонности к воспалительным заболеваниям; снижение функции печени; кардиопатия; болезни кожи, волос и ногтей; атеросклероз; катаракта; репродуктивная недостаточность; замедление роста.
Особое значение дефицит селена для организма спортсмена проявляется повышенным риском возникновения инфаркта миокарда. При этом селенде-фицитное состояние провоцирует ускоренное развитие кардимиопатии.
Учитывая высокую напряженность антиокислительных процессов при высоких физических нагрузках, дефицит микроэлемента селена, который входит в ключевой антиокислительный фермент глутатионпероксидазу, разрушающий образовавшиеся в ходе перикисного окисления липидов эндоперекиси, приобретает огромное значение. Селен как антиоксидант максимально проявляет свое действие в синергизме с витамином Е.
Результаты исследований условно-эссенциальных элементов волос обследуемых приведены в табл. 3.
Уровень таких условно-эссенциальных элементов в волосах борцов как Al, Li, Ni, V и Sn достоверно снижен, тогда какРЬ и Ti - повышен (р<0,001),
а содержание таких микроэлементов как: Аб, С<1, Нд и достоверно не отличается от контроля.
Таблица 3
Содержание условно-эссенциальных элементов в волосах спортсменов ________________________ (М±т, мкг/г)___________________________
Элементы Борцы Контроль
А1 6,26±0,39 18,62+0,88***
Аэ 0,126±0,016 0,181+0,023
Сё 0,264±0,038 0,216+0,017
Щ 0,577±0,073 0,485+0,052
Ьі 0,011±0,004 0,081+0,012***
№ 0,138±0,012 0,468+0,049***
РЬ 3,26±0,61* 1,59±0,33
Бп 0,074+0,010 0,24910,033***
Ті 0,831±0,064* 0,685±0,026
' V 0,065+0,003 0,084±0,002***
Бі 30,9+3,2 35,5±2,2 .
Избыток свинца, зафиксированный нами у 1 из 11 борцов, сопровождался дефицитом магния. Наше исследование не только подтверждает известный по литературе факт четкого антагонизма магния и свинца. При дефиците магния у детей-гимнастов создавались благоприятные условия для кумуляции свинца и, наоборот, восполнение магния приводило к выведению нейро-токсичного микроэлемента [12].
Анализ данных показал, что соотношения содержания в волосах РЬ/М£ достоверно выше (р<0,001) по сравнению с контролем.
Таким образом, выявленный дисбаланс большинства макро- и микроэлементов у спортсменов, по-видимому, носит адаптационно-приспособительный к повышенным спортивным нагрузкам характер, отражают специфику физиологических процессов у профессионалов. Однако не исключено, что формирующиеся дисбалансы биоэлементов могут становиться одним из факторов, отрицательно влияющих на функциональные параметры борцов, вызывают повышенный риск заболеваний и формируют предпосылки для ускорения патологических процессов после окончания спортивной карьеры.
Полученные данные могут быть использованы при необходимости коррекции питания и фармакологического обеспечения (макро- и микроэлементами) борцов высокой квалификации, что, конечно же, требует дальнейших углубленных исследований и доказательств с помощью лабораторных и функциональных показателей.
На сегодняшний день мало кто сомневается в том, что спортивный результат базируется не только на сильных волевых качествах спортсмена, но и на фармакологической коррекции нарушений метаболизма. Чем глубже
осознание этого факта будет проникать в среду врачей команд, и, в первую очередь, тренеров, руководства клубов и федераций, тем быстрее российские атлеты смогут занять ведущие позиции в большинстве видов спорта.
Литература
1. Иванов С. И., Поду нова Л.Г., Скачков В.Б. и др. Определение химических элементов в биологических средах и препаратах методами атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и масс-спектрометрией: Методические указания (МУК 4.1.1482-03, МУК 4.1.1483-03). М.: ФЦГСЭН М3 РФ. - М. 2003. - 56 с.
2. Катулин А.Н. Элементный статус профессиональных футболистов и его коррекция: Автореф. Дисс. ... канд. мед. наук, - М. 2004. - 20 с.
3. Иасолодин В.В., Русин В.Я., Воронин СМ. Профилактика дефицита микроэлементов в организме спортсменов. // Сб. научных трудов Ярославского ПИ. - 1997. - С. 24-25.
4. Орджоникидзе З.Г., Катулин А.К, Скальный А.В. Особенности элементного состава волос профессиональных футболистов. // Микроэлементы в медицине. -2 003. -Т.4. Вып.4. - С. 25-29.
5. Сейфулла Р.Д., Орджоникидзе З.Г., Орджоникидзе Г.З. и др. Лекарства и БАД в спорте: Практическое руководство для спортивных врачей, тренеров и спортсменов. -М. Литтерра. 2003. - 320 с.
6. Скальный А.В., Орджоникидзе З.Г., Громова О.А. Макро и микроэлементы в физической" культуре и спорте. - М. КМК. - 2000. - 71 с.
7. Скальный А.В. Химические элементы в физиологии и экологии человека. - М. ОНИКС 21 век. - 2004. - 216 с.
8. Burke L. Nutrition for sport. Getting the most out of training//Aust.Fam.Physician. -1999. - V.28. № 6. - P. 561-567.
9. Fallon K.E., Shyer G., Sivyer K.t Dare A. Changes in haematological parameters and
iron metabolism associated with a 1600 kilometre ultramarathon//Br. J. Sports Med. - 1999. -V.33. N° 1. P. 27-31. -
10. Escanero J.F., Villanueva J., Rojo A. et al. Iron stores in professional athletes throughout the sports season// Physiol Behav. - 1997. - V.62. № 4. - P. 811-814.
11. Horvath P.J., Eagen C.K., Ryer-Calvin S.D. et al. Serum zinc and blood rheology in sportsmen (football players) // Clin.Hemorheol.Microcirc. -1997. -V.17. № 1. - P. 47-58.
12. Maughan Ron J. Role of micronutrients in sport andiphysical activity//Brit. Med. Bull. - 1999. №3.-P. 683-690.
13. Metal toxicology /Eds. R.A. Goeyr. -N.-Y.: Academic Press. - 1995. - 456 p.
14. Nuviala R.J., Lapieza M.G., Bernal E. Magnesium, zinc, and copper status in women involved in different sports// Int. J. Sport Nutr. — 1999. - № .9(3). - P. 295-309.
FRETUPES OF THE HAIR MAJOR AND TRACE ELEMENT STRUCTURE IN WRESTLER OF GRAECO-ROMAN STYLE
1.1. RADYSH, 1.1. DULEPOVA
RPFU. Moscow. 117198, M-Maklaya st 8. Medical faculty
In work is shown, that in the wrestler values of the hair content in microelements lower: Co in 4,3 times, Se (3,8), I (2,9), Fe (1,4), Cu, Mn and Zn (1,3) are revealed, in comparison with control group. The major and trace elements disbalance in the wrestler of Graeco-Roman style was had adaptive character to the increased sports loadings, reflecting specificity of physiological processes in professional sportsman’s.
