CC BY-ND
17
14
ЗНиСО МАРТ № (270
УДК 612.766.1:613.63
ЗНАЧИТЕЛЬНАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА КАК КРИТЕРИЙ РИСКА ЗДОРОВЬЮ РАБОТАЮЩИХ В НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ ПО КРИТЕРИЯМ ТЯЖЕСТИ ТРУДОВОГО ПРОЦЕССА УСЛОВИЯХ ТРУДА
Н.В. Чумаков, Р.С. Рахманов, В.В. Трошин, Т.В. Блинова, Л. А. Страхова, Ю.Г. Пискарев, М.А. Сапожникова
ФБУН «Нижегородский научно-исследовательский институт гигиены и профпатологии» Роспотребнадзора, г. Нижний Новгород, Россия
При обследовании спортсменов на различных этапах тренировочно-соревновательного цикла выявлена детренированность сердечно-сосудистой системы по данным определения пульсового давления и частоты сердечных сокращений. Определено, что маркерами донозологической диагностики риска для здоровья при значительных физических нагрузках могут служить следующие биохимические показатели крови: тропонин-1, креатинкиназа фракции МВ (сердечный), миоглобин, аспарагинами-нотрансфераза, общая лактатдегидрогеназа.
Ключевые слова: физические нагрузки, спортсмены, сердечно-сосудистая система, донозологическая диагностика, биохимические критерии.
N.V. Chumakov, R.S. Rakhmanov, V.V. Troshin, T.V. Blinova, L.A. Strakhova, Yu.G. Piskarev, M.A. Sapozhnikova □ A CONSIDERABLE PHYSICAL LOAD AS RISK CRITERION FOR HEALTH OF WORKERS EXPOSED TO UNFAVORABLE WORKING CONDITIONS ACCORDING TO CRITERIA OF WORK PROCESS SEVERITY □ Nizhny Novgorod Research Institute of Hygiene and Occupational Diseases of Rospotrebnadzor, Nizhny Novgorod, Russia.
The authors examined sportsmen at different stages of a training-competition cycle and revealed an out-of-training cardio-vascular system according to pulse pressure and heart rate measurements. It was found that biochemical indices in blood such as troponin-1, creatine kinase fraction MB (cardiac), myoglobine, aspartate aminotransferase, total lactate dehydrogenase may be used as markers for prenosological diagnostics of health risk during considerable physical loads.
Key words: physical loads, sportsmen, cardio-vascular system, prenosological diagnostics, biochemical criteria.
По определению ВОЗ ведущими факторами риска для здоровья населения являются такие факторы как употребление табака, чрезмерное потребление алкоголя, избыточная масса тела и ожирение, повышенное артериальное давление (АД), дефицит физической активности [1]. Гиподинамия, широко распространенная среди различных групп населения особенно в последние годы, и избыточная масса тела представляют собой комплексный фактор риска развития метаболического синдрома, сахарного диабета, сердечно-сосудистой патологии атеро-склеротического генеза, затрудняющий лечение этих заболеваний и ухудшающий их прогноз [7]. Показано, что в группах населения с меньшей физической активностью повышается доля лиц с ожирением, нарушениями липидно-го и углеводного обменов [3].
С другой стороны известно, что значительные физические нагрузки (ЗФН) у лиц таких профессий как шахтеры, горнорабочие, лесорубы, спортсмены высокой квалификации могут представлять риск состоянию их здоровья [2, 6, 8]. В качестве индикатора функционального состояния организма при физических нагрузках предлагается использование сердечно-сосудистой системы (ССС) как системы, чутко реагирующей на изменения внешней и производственной среды и дающей возможность, с одной стороны, судить о процессах адаптации работающего к изменившимся условиям, с другой стороны - выявить начальные признаки сердечно-сосудистой патологии [4, 9].
Цель работы - на основе исследования биохимических и функциональных показателей
ССС обосновать критерии риска здоровью при значительных физических нагрузках в профессиональной деятельности работающих.
Материалы и методы. Исследование проведено на основе добровольного информированного согласия на примере лиц, профессионально занимающихся циклическими видами спорта (п = 53): мастера, кандидаты в мастера спорта и имеющие первый взрослый разряд. Возраст спортсменов составлял 16,84 ± 0,26 лет, продолжительность занятий спортом -4,9 ± 0,3 года.
С использованием хронометражного метода оценили их суточные энергетические расходы: при типовой тренировочной неделе и неделе подготовки к соревнованиям.
Показатели ССС оценивали в динамике тренировочно-соревновательного цикла пятикратно: в исходном состоянии (после летних каникул), состоянии подготовки к соревнованиям (плановая тренировочная неделя - дважды) и после участия в соревнованиях (дважды).
Клинико-функциональные исследования включали определение систолического артериального давления (САД), диастолического артериального давления (ДАД) и частоты сердечных сокращений (ЧСС). На основании этих показателей определяли пульсовое давление (ПД) и коэффициент выносливости (КВ) сердечнососудистой системы [5].
Биохимическими показателями, определяемыми в сыворотке крови, служили: кардиоспе-цифический белок тропонин-1 и неспецифические биохимические маркеры, присутствующие в других органах, изменение концентрации ко-
МАРТ № (270 ЗНиСО
15
торых в сыворотке с достаточной достоверно-^^ стью отражали нарушения в состоянии сердечной мышцы. К ним относятся креатинкиназа I— фракции МВ-сердечный (КК-МВ), миоглобин (МГ), АсАТ, общая ЛДГ. Содержание миогло-бина и тропонина I в сыворотке крови определяли иммуноферментным методом, активность АСАТ, общей ЛДГ определяли кинетическим методом.
Отбор крови проводили утром (8-9 ч) натощак, через 12-16 часов после прекращения физической нагрузки, когда показатели, отражающие состояние всех органов и систем организма, должны приближаться к нормальному уровню.
Статистическая обработка данных осуществлялась с использованием программного пакета 81аЙ811са 6,0.
Результаты и обсуждение. По показателю суточных энергетических расходов наблюдаемая группа спортсменов относилась к V группе лиц - лица с очень высокой физической активностью (табл. 1).
В предсоревновательную неделю физические нагрузки снижались, что приводило к уменьшению суточных расходов энергии на 5,8-5,9 %.
Клинико-функциональное исследование ССС показало увеличение САД после начала
тренировок при подготовке к первым соревнованиям и снижение ДАД, что приводило к росту ПД и уменьшению КВ. Эти данные свидетельствовали о позитивном влиянии первого цикла тренировочного процесса (табл. 2). Однако сразу после участия в первых соревнованиях ДАД увеличилось, САД оставалось превышающим исходную величину, ПД снижалось до исходных величин, а КВ не отличался от исходной величины. То есть участие в соревнованиях оказало негативное влияние на функцию ССС. Последующие тренировки и участия в соревнованиях отрицательно влияли на работу ССС, что свидетельствовало о неадекватности физических нагрузок.
Полученные результаты показали, что у 45,0 ± 8,9 % спортсменов после участия в соревнованиях в сыворотке крови отмечалось увеличение содержания тропонина-1; у отдельных лиц концентрация тропонина-1 достигала 0,18-0,21 нг/мл (табл. 3). В период плановых тренировочных занятий у 6,4 ± 4,3 % спортсменов концентрация тропонина-1, будучи повышенной в период значительной ЗФН, оставалась высокой, превышая средние значения нормальных показателей в 3-5 раз.
Таблица 1. Показатели суточных энергетических расходов спортсменов при типовой тренировочной неделе, ккал/сутки (М ± м)
Показатели расхода энергии Энергетические расходы спортсменов, весом
50,0 кг 60,0 кг 70,0 кг 80,0 кг
ВОО* 1 200,0 ± 88,2 1 440,0 ± 101,3 1 680,0 ± 117,1 1 920,0 ± 104,5
Двигательно-активная часть 1 954,0 ± 103,7 2 349,0 ± 121,1 2 741,0 ± 97,4 3 132,0 ± 101,1
Пищевой термогенез 315,4 ± 56,3 378,9 ± 47,6 442,1 ± 61,1 505,2 ± 63,4
ИТОГО 3 469,4 ± 117,7 4 167,9 ± 140,6 4 870,1 ± 164,2 5 557,2 ± 187,8
* ВОО - величина основного обмена
Таблица 2. Показатели клинико-функциональных исследований ССС, абс. вел. (М ± б)
Показатели Исходные данные Периоды
тренировочный после соревнования тренировочный после соревнования
САД, мм рт. ст. 106,2 ± 2,2 110,6 ± 2,3; р = 0,000 108,6 ± 2,8; р = 0,000 104,5 ± 2,5; р = 0,000 102,5 ± 3,2
ДАД, мм рт. ст. 64,6 ± 1,7 62,5 ± 2,7; р = 0,000 67,3 ± 2,8; р = 0,000 69,0 ± 2,5 67,9 ± 1,7
ЧСС, уд./мин 66,9 ± 1,5 65,1 ± 1,1 63,6 ± 1,5; р = 0,000 66,7 ± 1,7 69,5 ± 1,7; р = 0,000
ПД, мм рт. ст. 41,6 ± 1,9 48,1 ± 2,2; р = 0,000 41,4 ± 0,9 35,5 ± 2,5; р = 0,000 34,6 ± 0,6
КВ, ед.* 16,1 ± 3,6 13,5 ± 2,2; р = 0,000 15,4 ± 3,6 18,8 ± 4,7; р = 0,001 20,1 ± 4,9
^Увеличение КВ, связанное с уменьшением ПД, является показателем детренированности сердечно-сосудистой системы (норма 12-15 ед.). Примечание. р - достоверность различий относительно исходной величины
Таблица 3. Величины биохимических показателей, отражающих состояние ССС у спортсменов, в зависимости от степени физической нагрузки, абс. вел. (М ± б)
Биохимический показатель, референсные значения Биохимические показатели в периоды
после соревнований тренировочный
выше нормы норма выше нормы норма
Тропонин I, не более 0,1 нг/л 0,14 ± 0,06 0,07 ± 0,02 0,15 ± 0,05 0,05 ± 0,02
КК-МВ, 0-24 МЕ/л 34,6 ± 9,5 16,5 ± 3,5 37,1 ± 5,2 17,0 ± 4,4
Миоглобин: М - 22-66 мкг/л; Ж - 21-49 мкг/л 115,2 ± 31,6; 60,4 ± 14,8 33,5 ± 11,5; 30,8 ± 10,1 94,9 ± 10,1; 72,3 ± 9,2 40,4 ± 7,8; 40,4 ± 7,8
АсАТ, до 30 Ед/л 35,0 ± 2,9 21,2 ± 2,7 39,5 ± 5,2 20,8 ± 1,9
ЛДГ, до 400 Ед/л 401,8 ± 23,6 277,0 ± 37,1 415,6 ± 19,8 269,7 ± 34,1
1С
ЗНиСО МАРТ № (27С)
Активность КК-МВ в соревновательные периоды была повышена у 58,2 ± 8,8 % лиц. У отдельных обследованных величина КК-МВ достигала 38,0-64,0 МЕ/л. В период плановых тренировок активность фермента нормализовалась у 78 ± 7,4 % обследуемых, но у 16,1 ± 6,5 % спортсменов она оставалась повышенной на протяжении всего периода наблюдения.
Анализ динамики уровня миоглобина в сыворотке крови выявил повышение количества данного маркера у 55,5 ± 8,9 % мужчин и 53,8 ± 6,2 % женщин. У остальных лиц уровень миоглобина оставался в пределах референсных значений. В период плановых тренировок повышенный уровень миоглобина сохранялся у
11.2 ± 5,6 % мужчин и 7,9 ± 4,2 % женщин.
Активность АсАТ и ЛДГ в соревновательные периоды была повышена у 35,4 ± 8,6 и
48.3 ± 8,9 % обследуемых лиц соответственно. В период плановых тренировок активность АсАТ оставалась повышенной у 31,0 ± 8,3 % обследуемых, активность ЛДГ - у 45,0 ± 8,9 %. Была выявлена сильная коррелятивная связь между активностью КК-МВ и АсАТ как при ЗФН, так и в периоде плановых тренировок (г = 0,65, р = 0,009).
У ряда спортсменов на протяжении всего периода спортивной деятельности было выявлено одновременное увеличение активности АсАТ до 45,0 Ед/л, КК-МВ - до 42,0-72,0 Ед/л, повышение уровня тропонина-1 - до 0,6 нг/мл, активности ЛДГ - более 400,0 Ед/л и увеличение уровня миоглобина - более 80,0 нг/мл.
Заключение. Как показали исследования ряда авторов, у работников с ЗФН (горнорабочие металлургического комбината) со стажем работы 5 лет и более определен риск развития гипертензии, вегето-сосудистой дистонии по данным определения САД, ДАД, ПД, средне-динамическому давлению, ЧСС, что создает предпосылки морфофункциональных изменений сердца [9]. Это обусловливает изыскание донозологических критериев нарушений функции ССС.
Нами на примере выполнения ЗФН в более короткие отрезки времени выявлены клинико-функциональные изменения ССС, доказывающие состояние ее детренированности. Оценка биохимических показателей выявила возможность использования для ранней диагностики ряда показателей. Так, увеличение количества тропонина-1, КК-МВ (сердечный) в сыворотке крови может свидетельствовать о повышенном выбросе кардиоспецифических белков из кар-диомиоцитов, что может быть следствием повреждения их мембран. Сохраняющееся в пе-
риоде плановых тренировок увеличение активности КК-МВ, АсАТ, тропонина-I и миоглобина может служить серьезным доказательством повреждения кардиомиоцитов, вызванного интенсивной физической нагрузкой. Длительное сохранение в сыворотке крови повышенной активности общей ЛДГ и значительного уровня миоглобина может быть обусловлено также большим напряжением скелетной мускулатуры при ЗФН.
Таким образом, физические нагрузки могут явиться фактором риска развития нарушений в состоянии ССС работающих, а используемые нами биохимические и функциональные показатели могут служить донозологическими критериями определения состояния здоровья работающих в неблагоприятных по критериям тяжести трудового процесса условиях труда.
ЛИТЕРАТУРА
1. Доклад о состоянии здоровья в Европе 2012. Курс на благополучие // ВОЗ. Европейское региональное бюро. 2013. 168 с.
2. Дубровский В.И. Спортивная медицина. М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2002. 512 с.
3. Евдокимов А.В. К вопросу о влиянии физической активности женщин в условиях производства в Дагестане на их заболеваемость / А.В. Евдокимов, Д.А. Гаджи-ибрагимов, Р.С. Рахманов // Комплексное воздействие факторов окружающей среды и образа жизни на здоровье населения: диагностика, коррекция, профилактика: Мат. Пленума Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды. М., 2014. С. 108-110.
4. Кишкун А.А. Руководство по лабораторным методам диагностики. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. 405 с.
5. Новиков В. С. Методы исследования в физиологии военного труда. М.: Воениздат, 1993. 240 с.
6. Рахманов Р. С. Факторы риска сердечно сосудистых заболеваний. Современные способы их профилактики / Р.С. Рахманов, В.Ю. Кропачев, И.Н. Колдунов [и др.]. Нижний Новгород: ООО «Стимул-СТ», 2013. 270 с.
7. Рахманов Р.С. К вопросу о профилактике заболеваний населения, связанных с ожирением / Р.С. Рахманов, А.В. Евдокимов, А.Е. Груздева, О.Н. Филиппова // Здоровье населения и среда обитания. 2014. № 11. С. 17-19.
8. Рахманов Р.С. и др. Оценка некоторых биохимических показателей системы энергообеспечения организма при значительных физических нагрузках / Р.С. Рахманов, М.А. Сапожникова, Т.В. Блинова [и др.] // Медицинский альманах. 2015. 1 (36). С. 141-143.
9. Шушкова Т.С. и др. Физиолого-гигиенические принципы диагностики и профилактики нарушений здоровья работающего населения / Т.С. Шушква, Б.В. Устюшин, Н.С. Кутакова. М.: Изд-во «Канцлер», 2014. 132 с.
Контактная информация:
Рахманов Рофаиль Салыхович, тел.: +7 (831) 4-196-194, e-mail: [email protected] Contact information: Rakhmanov Rofail, рИопе: +7 (831) 4-196-194, e-mail: [email protected]
