CC BY
166
МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СПОРТА
ПРОФИЛАКТИКА ИНТОКСИКАЦИИ, ОБУСЛОВЛЕННОЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ СПОРТСМЕНОВ,
C ПОМОЩЬЮ ПРЕПАРАТА ГЛУТАТИОНА
Л.А. КАЛИНКИН, А.Г. ПОНОМАРЕВА, В.Н. МОРОЗОВ,
ФГБУ ФНЦ ВНИИФК;
А.М. ЛАКШИН, В.В. МАТОВ, ГОУ ВПО МГМСУ РОСЗДРАВА;
Е.А. СТАЦЕНКО, А.И. НЕХВЯДОВИЧ, Н.А. ПАРАМОНОВА, ГУ «Научно-исследовательский институт физической культуры и спорта Республики Беларусь» (НИИФКиС РБ), г. Минск;
Д.В. РУММО,
Учреждение здравоохранения «6-я городская клиническая больница» Министерства здравоохранения Республики Беларусь
Аннотация
Ухудшение экологической обстановки требует разработки эффективных способов поддержки тренировочно-соревновательной деятельности спортсмена. Цель настоящего исследования -оценка эффективности коррекции интоксикации, обусловленной профессиональной деятельностью спортсменов с помощью препарата глутатиона. В обследованиях приняли участие 18 пловцов 19-26 лет, мастера спорта международного класса и мастера спорта. Пловцы основной группы (9 чел.) в отличие от контрольной получали в качестве фармакологической поддержки препарат ТАД по 1 ампуле (600 мг глутатионнатриевой соли) внутримышечно после тренировок ежедневно в течение 14 дней. По результатам исследования клинико-лабораторных показателей установлено, что спортсмены, получавшие препарат глутатиона, имели более низкий уровень холестерина и более высокие показатели содержания гемоглобина в крови. Отмечена разница в содержании мочевины на второй неделе исследований. У спортсменов основной группы они были меньшими, что свидетельствует о повышении выносливости и активации процессов восстановления под действием препарата глутатиона.
Ключевые слова: спортивная медицина, интоксикация, антиоксидант, выносливость, восстановление, кислородообеспечение.
Abstract
Deterioration of ecological conditions demands working out effective ways of support of training-competitive activity of the sportsman. The purpose of the research was to estimate the efficiency disposal of intoxication, caused by professional work of sportsmen, by administration of glutathione medicine. 18 swimmers, 19-26 years old, masters of sports of the international class and the master of sports, have taken part in the research. Swimmers of the basic group (9 persons) unlike the control have been administered 1 ampoule of TAD (600 mg of glutathione sodium) intramuscularly after trainings daily within 14 days. According to the results of clinic-laboratory indicators it is established that the sportsmen receiving glutathione sodium, had lower level of cholesterol and higher level of hemoglobin maintenance in blood. It has been found out the significant difference in the urea maintenance on the second week of observation period. Sportsmen of the basic group had smaller levels of the parameters. That testifies the increasing of endurance and activation of restoration processes due to the glutathione sodium administration.
Key words: sport medicine, intoxication, antioxidant, endurance, recovery, oxygen supply.
Медико-биологические проблемы спорта
35
Введение
Загрязнение окружающей среды оказывает негативное воздействие на здоровье популяции в целом. Степень негативного воздействия экологических факторов на человека тем выше, чем интенсивнее протекает обмен веществ в его организме. Помимо влияния токсинов экзогенной этиологии, воздействие которых на спортсменов усиливается из-за интенсификации метаболизма, лица физического труда испытывают воздействие эндогенных токсинов, в роли которых выступают продукты неполного метаболизма белков, образующиеся и накапливающиеся в повышенном количестве при спортивной деятельности. Проблема эндогенной интоксикации, развивающейся вследствие профессиональной деятельности спортсменов, относится к числу малоизученных. Особую актуальность для практики врача спортивной медицины представляет разработка средств профилактики повышенного накопления продуктов эндогенной интоксикации и рациональных схем их применения, которые бы не устраняли тренирующее влияние физической нагрузки и тем самым не препятствовали бы развитию адаптационных реакций.
Исследования по оценке эффективности указанных средств должны быть комплексными, то есть состоять не только из определения клинико-лабораторных показателей в динамике тренировочного процесса, но и включать в обязательном порядке педагогическую часть (осуществление спортивного тестирования для оценки работоспособности).
В первую очередь представляется целесообразным оценить эффективность в качестве подобных средств фармакологических препаратов из групп антиоксидантов, которые призваны усиливать защиту организма от неблагоприятного воздействия окружающей среды, излучений и окислительного стресса (свободных радикалов). К таковым относятся, в частности, препараты глутатиона. Важная роль глутатиона в клетке определяется его антиоксидантными свойствами. Фактически глутатион не только защищает клетку от таких токсичных агентов, как свободные радикалы, но и в целом определяет редокс-статус внутриклеточный среды. Глутатион является физиологическим трипептидом, состоящим из глутаминовой кислоты, цистеина и глицина, которые вовлечены в некоторые биологические процессы, и играет важную роль в реакциях детоксикации, защищая клетки от токсического действия ксенобиотиков, внутриклеточных окислителей и окислителей окружающей среды (свободные радикалы, промежуточные соединения реактивного кислорода) и от радиации. Доклинические и клинические исследования продемонстрировали защитную роль глутатиона при патологических состояниях, которые вызывают повреждение клеток в случае интоксикации субстанциями, такими, как этиловый спирт, парацетамол, салицилаты, фенобарбитал, трициклические антидепрессанты, органофосфорные инсектициды [1-5].
Цель настоящего исследования - оценка эффективности коррекции интоксикации, обусловленной профессиональной деятельностью спортсменов с помощью препаратов глутатиона.
Ш
Для реализации поставленной цели решалась следующая задача: изучить изменение клинико-лабораторных показателей, маркеров эндогенной интоксикации и результатов педагогических тестирований состояния работоспособности и выносливости квалифицированных спортсменов при выполнении различных по интенсивности и объему тренировочных нагрузок на специальном этапе подготовки до, после и в ходе курса применения препарата глутатиона.
Материалы и методы
В обследованиях приняли участие 18 пловцов в возрасте 19-26 лет, имеющих квалификацию мастера спорта международного класса и мастера спорта. Спортсмены были разделены на две равновеликие группы. Пловцы основной группы в отличие от контрольной получали в качестве фармакологической поддержки препарат ТАД по 1 ампуле (600 мг глутатионнатриевой соли) внутримышечно после тренировок ежедневно в течение 14 дней. В период исследования пловцы проводили регулярные тренировки в рамках общей подготовки к соревнованиям.
Для исследований 3 раза с интервалом в одну неделю у спортсменов забирались утром натощак образцы крови: в начале, середине и конце исследования. Показатели углеводного, жирового и белково-азотистого обмена в сыворотке крови спортсменов определяли общепринятыми в клинической практике современными методами. Концентрацию субстратов - общего белка, глюкозы, мочевины, креатинина, триглицеридов (ТГ), холестерина, мочевой кислоты осуществляли ферментативными методами, активность ферментов - аланинаминотранс-феразы (АЛТ), аспартатаминотрансферазы (АСТ), креатинкиназы (КФК) определяли оптимизированными кинетическими методами исследования. Исследование биохимических показателей проводилось на биохимическом автоматическом анализаторе EURO Lyser. Гематологические исследования крови включали определение на автоматическом анализаторе содержания гемоглобина (Hb) и гематокрита (HCT).
Статистическая обработка данных проводилась с применением программного обеспечения Statistica 7.0. Так как по результатам подсчета критерия Шапиро - Уилки выборки имели ненормальное распределение, оценка достоверности отличий осуществлялась с помощью непараметрических критериев (Вилкоксона и Манна -Уитни).
Результаты и анализ полученных данных
В целом по результатам наблюдений можно констатировать хорошую переносимость препарата глутатиона спортсменами основной группы: никаких жалоб с их стороны, которые бы могли быть расценены как проявления побочных действий, в том числе связанных с инъекционной формой введения, не отмечалось. Достоверных отличий значений гематологических показателей у исследуемых групп в начале периода наблюдения выявлено не было. Уровень глюкозы, триглицеридов (ТГ) и холестерина у спортсменов обеих групп практически не отличался (табл. 1).
36
Медико-биологические проблемы спорта
Таблица 1
Изменение биохимических показателей в крови у пловцов до и после применения препарата ТАД
(глутатионнатриевая соль)
Основная группа Контрольная группа Pl-3 Р2-4
Начало, M1 ± «1 Конец, M2 ± «2 Pl-2 Начало, М3 ± «3 Конец, М4 ± «4 Р3-4
НЬ, г/л 156,80±5,70 150,06±5,10 > 0,05 146,22±4,18 148,11±3,52 > 0,05 < 0,05 > 0,05
НСТ, % 46,20±1,59 44,29±1,61 > 0,05 43,00±1,24 43,56±1,02 > 0,05 < 0,05 > 0,05
Мочевина, ммоль/л 4,70±0,59 4,64±0,17 > 0,05 5,54±0,47 5,02±0,54 > 0,05 > 0,05 > 0,05
Глюкоза, ммоль/л 5,00±0,08 4,74±0,16 > 0,05 4,90±0,14 4,62±0,19 < 0,05 > 0,05 > 0,05
ТГ, ммоль/л 0,54±0,05 0,82±0,13 < 0,05 0,52±0,05 0,59±0,07 > 0,05 > 0,05 < 0,05
КФК, Е/л 126,28±12,48 134,43±24,59 > 0,05 151,80±19,77 169,78±31,10 > 0,05 <0,05 > 0,05
АСТ, Е/л 16,92±3,40 19,97±2,35 > 0,05 23,16±3,82 29,76±3,29 <0,05 < 0,05 < 0,05
АЛТ, Е/л 16,84±4,60 19,77±2,68 > 0,05 14,36±2,56 23,76±5,07 < 0,05 > 0,05 > 0,05
Холестерин, ммоль/л 4,50±0,42 3,93±0,29 > 0,05 4,48±0,40 3,98±0,39 > 0,05 > 0,05 > 0,05
К концу исследования у спортсменов как основной, так и контрольной групп наблюдалась тенденция к снижению уровня мочевины, глюкозы, холестерина и некоторое увеличение активности ферментов КФК, АСТ, АЛТ. Достоверное повышение уровня триглицеридов (0,54 ± 0,05 и 0,82 ± 0,13 ммоль/л; p < 0,05) и тенденция к снижению концентрации гемоглобина, величины гематокрита наблюдались только у спортсменов основной группы У спортсменов контрольной группы на момент окончания исследования отмечалось достоверное повышение активности АСТ (23,16 ± 3,82 и 29,76 ± 3,29; p < 0,05) и АЛТ (14,36 ± 2,56 и 23,76 ± 5,07; p < 0,05), однако средние значения не выходили за пределы референтной нормы.
В динамике наблюдения многие изучаемые показатели у спортсменов обеих групп изменялись однонаправленно, что отражено наглядно на рис. 1-3.
Как видно из рис. 1, концентрация гемоглобина на протяжении всего периода наблюдений была выше у спортсменов основной группы по сравнению с контрольной. Однако периоды снижения и повышения
концентрации гемоглобина у спортсменов обеих групп совпадают, что связано с действием тренировочных нагрузок, обусловливающих снижение или увеличение напряженности тренировочного процесса в ходе специальной подготовки.
Уровень холестерина в ходе наблюдений был ниже у спортсменов основной группы, чем у лиц контрольной группы, но периоды его повышения и снижения у спортсменов обеих групп совпадают (рис. 2).
Динамика содержания мочевины отличалась в первую и вторую недели исследования. Вечерние показатели, полученные в середине недельного микроцикла сразу после «ударного», т.е. наиболее напряженного рабочего дня, были примерно на одном уровне у обеих групп. Утренние показатели уровня мочевины у спортсменов основной группы были достоверно меньшими, чем в контрольной группе. Выявленное отличие позволяет судить об улучшении восстановления их организма на второй неделе исследования влиянием ТАД по сравнению с лицами контрольной группы, не получавшими препарат.
Гемоглобин, г/л
-----ф----- опытная группа ----■-----контрольная группа
Рис. 1. Динамика концентрации гемоглобина в крови пловцов в ходе применения препарата ТАД
(глутатионнатриевая соль)
Медико-биологические проблемы спорта
37
ммоль/л
ф Мочевина, опытная группа - — с— — - Мочевина, контрольная группа
■А Холестерин, опытная группа -----X------Холестерин, контрольная группа
Рис. 2. Динамика уровня мочевины и холестерина в крови пловцов в ходе применения препарата ТАД
(глутатионнатриевая соль)
Рассмотрение показателей активности фермента КФК выявило несколько большее напряжение энергообмена в мышцах в середине периода наблюдений у спортсменов контрольной группы (рис. 3). Однако к концу наблюдений обнаруживалось резкое увеличение активности КФК у спортсменов основной группы, свидетельствующее о чрезвычайном высоком нарастании утомления работающих мышц и выраженном перенапряжении нервномышечного аппарата.
Следовательно, полученные данные свидетельствуют о том, что спортсмены основной группы в течение всего периода наблюдений характеризовались лучшими
кислородообеспечивающими возможностями крови и способностями к восстановлению, т.е. выносливостью по сравнению с лицами контрольной группы.
Статистическая обработка результатов специального тестирования была затруднена тем, что спортсмены опытной и контрольной групп выполняли тестовые задания не одним способом плавания, а в соответствии со своей специализацией. Поэтому были подвергнуты анализу индивидуальные результаты спортивного тестирования в анаэробном режиме энергообеспечения с определением концентрации лактата на старте и финише.
чтв.,утро пон., утро ср., вечер чтв.,утро пон.,утро ср.,утро чтв.,утро -------------------ф------ опытная группа -------■-----контрольная группа
Рис. 3. Динамика показателей активности КФК в крови пловцов в ходе применения препарата ТАД
(глутатионнатриевая соль)
Как следует из рис. 4, до курса ТАД выполнение теста, например, способом кроль на спине характеризовалось также меньшей скоростью плавания и уровнем лактата у спортсмена опытной пробы.
Однако после курса ТАД у спортсмена основной группы при изначально меньшей скорости плавания способом кроль на спине наблюдалось более значительное
улучшение результатов при меньшем накоплении лактата в крови, т.е. увеличение эффективности энергообеспечения и специальной работоспособности по сравнению со спортсменкой контрольной группы (рис. 5).
Например, выполнение спортсменами опытной группы заданий скоростного характера сопровождалось меньшим накоплением лактата, но наряду с этим и более
38
Медико-биологические проблемы спорта
8x50 м, R=1 мин до ТАД
8x50 м, R=1 мин до ТАД
Скорость, м/с
контроль опыт
Рис. 4. Индивидуальные показатели скорости плавания и уровня лактата при выполнении задания анаэробного характера при плавании способом кроль на спине до применения препарата ТАД
После ТАД
Скорость, м/с
1,7
1,6
1,5
1,4
1,3
1,2
4x50 2x50 50 с/т макс
R=1 мин R=1 мин
После ТАД
Лактат, ммоль/л
14,0
4x50 2x50 50 с/т макс.
R=1 мин R=1 мин
□ контроль
I опыт
□ контроль
опыт
Рис. 5. Индивидуальные показатели скорости плавания и уровня лактата при выполнении задания анаэробного характера при плавании способом кроль на спине после курса препарата ТАД
низкой изначальной и конечной скоростью плавания. У пловцов опытной группы в начале сборов скорость плавания составляла 1,43 ± 0,06 м/с, в конце сборов она была равна 1,66 ± 0,01 м/с. У лиц контрольной группы данный показатель составлял соответственно 1,60 ± 0,04 и 1,70 ± 0,04 м/с (см. табл. 2).
Cуммарный прирост скорости плавания у спортсменов основной группы (16,08%) был значительно выше, чем у лиц контрольной группы (6,25%). Это позволяет судить о повышении эффективности энергообеспечения и специальной работоспособности под действием ТАД (глутатионнатриевая соль).
Обобщая вышеописанные результаты исследования, можно отметить некоторое повышение содержания гемоглобина в крови под действием препарата глутатиона,
назначаемого на фоне регулярных физических нагрузок. Обоснованием данного фармакодинамического действия может являться тот факт, что восстановленный глутатион -самый важный антиоксидант эритроцитов, он служит коферментом при восстановлении метгемоглобина в функционально активный гемоглобин.
Помимо восстановления гемоглобина глутатион способен предотвратить и обратить перекисное окисление липидов, стабилизируя таким образом клеточные мембраны и увеличивая жизненный цикл клетки: с помощью восстановленного глутатиона осуществляется детоксикация пероксида водорода (H2O2), а также гидропероксидов (R-O-O-R’), которая возникает при реакции активных форм кислорода с ненасыщенными жирными кислотами мембраны эритроцитов. Глутатион является
Таблица 2
Изменение скорости плавания в динамике учебно-тренировочного сбора
Основная группа Контрольная группа Р1-3 Р2-4
Начало, M1 ± «1 Конец, M2 ± «2 Р1-2 Начало, M3± «3 Конец, М4 ± «4 Р3-4
Скорость плавания, м/с 1,43±0,06 1,66±0,01 < 0,05 1,60±0,04 1,70±0,04 < 0,05 < 0,05 > 0,05
Медико-биологические проблемы спорта
39
кофактором фермента глутатионпероксидазы, который осуществляет защиту клетки от окислительного стресса путем восстановления гидропероксидов за счет образования глутатиондисульфида. Иначе, в случае недостаточности антиоксидантной защиты чрезмерная активация свободнорадикальных процессов влечет за собой каскад негативных реакций и патологических процессов, лежащих в основе ряда заболеваний.
Про- и антиоксидантная системы находятся в состоянии динамического равновесия, что поддерживается определенной организацией плазменных и клеточных липидов, динамической системой обмена мембранных фосфолипидов и холестерина, определяющих исходный уровень жесткости и окисляемости клеточных мембран. В проведенном исследовании у спортсменов основной группы отмечалось снижение содержания холестерина в сравнении с контрольной группой, что также может рассматриваться как положительная динамика показателей липидного обмена.
Таким образом, можно говорить о защите спортсмена в период тренировок от негативного воздействия окружающей среды с помощью препарата глутатиона,
1. Допинг и эргогенные средства в спорте / под ред.
В.Н. Платонова. - Киев: Олимпийская литература, 2003. - 575 с.
2. Камышников В.С. Справочник по клинико-биохимической лабораторной диагностике: в 2 т. - Минск: Беларусь, 2000.
3. Михайлов С.С. Спортивная биохимия: учебник для вузов и колледжей физической культуры. - М.: Советский спорт, 2004. - 220 с.
4. Попов О.И. Эргометрические и биоэнергетические критерии специальной работоспособности пловцов: авто-реф. дис. ... канд. пед. наук: 13.00.04. - М., 1999. - 46 с.
восстановительный эффект которого начинает прослеживаться уже на второй неделе использования препарата в тренировочном процессе.
Выводы
Анализ изменения индивидуальных показателей скорости плавания и уровня лактата при выполнении задания анаэробного характера в динамике тренировочного сбора позволяет судить о повышении эффективности энергообеспечения и специальной работоспособности под действием препарата глутатиона ТАД 600.
Достоверное отличие отмечено в динамике снижения мочевины на следующее утро после «ударной» тренировки, что указывает на ускорение восстановительных процессов под влиянием примера ТАД у спортсменов основной группы в сравнении с контрольной.
Использование глутатионнатриевой соли в комплексной поддержке спортсменов в период тренировок способствует снижению уровня холестерина в крови, улучшает кислородообеспечивающие возможности, повышает выносливость и уровень восстановления (судя по изменению содержанию мочевины) начиная со второй недели приема.
5. Ashton T. [et al.]. Exercise-induced endotoxemia: the effect of ascorbic acid supplementation // Free Radic. Biol. Med. - 2003. - Vol. 35. - № 3. - P. 284-291.
6. SteinbergJ.G. [et al.]. Cytokine and oxidative responses to maximal cycling exercise in sedentary subjects // Med. Sci. Sports Exerc. - 2007. - Vol. 39. - № 6. - P. 964-96.
7. Голиков А.П. Свободнорадикальное окисление и сердечно-сосудистая патология: коррекция антиоксидантами / А.П. Голиков, С.А. Бойцов, В.П. Михин,
B. Ю. Полумисков // Лечащий врач. - 2003. - № 4. -
C. 70-74.
References
1. Doping and ergogenic medicines / ed. by V.N. Platonov. - Kiev: Olimpic literature, 2003. - 575 p.
2. Kamishnikov V.S. Manual of clinic-biochemistry laboratory diagnostics: in 2 volumes. - Minsk: Belarus, 2000.
3. Michailov S.S. Sport biochemistry. - M.: Soviet sport, 2004.- 220 p.
4. Popov O.I. Ergometric and bioenergetic criteria of special sport efficiency of swimmers: autoref. thesis of candidate of pedagogic sciences: 13.00.04. - M., 1999. - 46 p.
5. Ashton T. [et al.]. Exercise-induced endotoxemia: the effect of ascorbic acid supplementation // Free Radic. Biol. Med. - 2003. - Vol. 35. - № 3. - P. 284-291.
6. Steinberg J.G. [et al.]. Cytokine and oxidative responses to maximal cycling exercise in sedentary subjects // Med. Sci. Sports Exerc. - 2007. - Vol. 39. - № 6. -P. 964-968.
7. Golikov A.P. Free radical oxidation and cardiovascular pathology: correction with antioxidants / A.P. Golikov, S.A. Bojtsov, V.P. Muhin, V.Ju. Polumiskov // Lechashij vrach. - 2003. - № 4. - P. 70-74.
a
