Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Динамика некоторых показателей иммунитета и гемостаза у спортсменов-стрелков из лука на протяжении спортивного сезона

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Содержание диссертации, кандидата медицинских наук, Зубченко, Ольга Пантелеева

СОСТОЯНИЕ ИММУНИТЕТА, ГЕМОСТАЗА И

НЕСПЕЦИФИЧЕСКОЙ РЕЗИСТЕНТНОСТИ ОРГАНИЗМА

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).

1.1. Влияние физической нагрузки на иммунитет.

1.2. Влияние физической нагрузки на гемостаз

1.3. Оксид азота как регулятор физиологических функций.

Глава 2. ХАРАКТЕРИСТИКА СПОРТСМЕНОВ.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Оценка лимфоцитарно-тромбоцитарной адгезии

2.2. Определение уровней иммуноглобулинов.

2.3. Определение концентрации цитокинов

2.4. Методы исследования системы гемостаза.

2.4.1. Забор крови.

2.4.2. Исследование экспрессии тканевого фактора.

2.5. Лизосомально-катионный тест.

2.6. Определение содержания оксида азота 37.

2.7. Косвенный тест определения работоспособности (PWC 170).

2.8. Статистическая обработка материала

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Показатели защитных систем в различные фазы тренировочного цикла

3.1.1. Содержание лейкоцитов и лимфоцитарно-тромбоцитарная адгезия.

3.1.1. Содержание иммуноглобулинов.

3.1.3. Продукция интерлейкина-1 и интерлейкина-4.

3.1.4. Экспрессия тканевого фактора.

3.1.5 Продукция оксида азота.

3.1.6. Содержание лизосомальных катионных белков.

3.2. Функциональные тесты тренированности.

3.2.1. Тест максимального потребления кислорода.

3.2.2. Тест PWCno.

3.3. Корреляционные взаимосвязи показателей защитных систем и 63 тренированности в различные фазы тренировочного цикла

Введение Диссертация по биологии, на тему "Динамика некоторых показателей иммунитета и гемостаза у спортсменов-стрелков из лука на протяжении спортивного сезона"

Актуальность проблемы. В настоящее время состояние здоровья спортсменов высших достижений находится в центре внимания спортивной физиологии и медицины, поскольку от него зависит уровень подготовки спортсменов к выступлениям и результаты ответственных соревнований. Важным условием их высокой работоспособности является хорошее функционирование всех систем, в том числе факторов неспецифической и специфической защиты организма, таких как иммунитет, гемостаз и др. (Суздальницкий Р. С., Левандо В. А., Першин Б. Б., и др. 1993; Суздальницкий Р. С., Левандо В. А., 2002).

В современной в литературе приводится много сведений о влиянии физических нагрузок на иммунитет. Часто эти данные носят противоречивый характер. Работы многих исследователей свидетельствуют о положительном влиянии физической и рациональной физической деятельности на работоспособность, снижение заболеваемости у спортсменов (Nemet D. et al., 2004; Suzui M. et al., 2004). Вместе с этим, интенсивные физические нагрузки, которые испытывают спортсмены высших достижений, могут оказать неблагоприятное влияние на защитные системы организма. Так известно, что физические упражнения могут вызывать иммуносупрессивный эффект, снижая число Т-лимфоцитов и активность фагоцитирующих клеток (Бяловский Ю.Ю., Булатецкий С.В., Сучкова Ж.В., 2003; Chinda D. et al., 2004; Gleeson M, et al., 2004). Интенсивные тренировки у спортсменов высших достижений изменяют содержание CD3+ Т-клеток, CD4+ Т-хелперов, CD8+ цитотоксических Т-клеток, CD 19+ В-клеток, натуральных киллеров, HLA-DR+-aKTHBHbix Т-клеток и соотношение CD4/CD8. При этом продукция IgG коррелирует с потреблением кислорода (Buyukyazi G. et al., 2004;

Furusawa К. et al., 2003). Другие исследователи не находят существенных сдвигов в содержании иммунокомпетентных клеток и уровнях иммуноглобулинов у спортсменов высших достижений, что, вероятно, связано с различным характером физических нагрузок и особенностью тренировочного цикла (Beshgetoor D. et al., 2004; Green K.J. et al., 2003).

Одновременно с изменениями в иммунитете физические упражнения вызывают сдвиги в сосудисто-тромбоцитарном гемостазе, свертывании крови и фибринолизе (Ahmadizad S., El-Sayed M.S., 2003; Hegde S.S., Goldfarb A.H., Hegde S., 2001; Weiss C., Seitel G., Bartsch P., 1998). Иногда эти реакции могут приводить к развитию тромбоза после физических упражнений (Imhof A., Koenig W., 2001; Koenig W., Ernst E., 2000; Rock G., Tittley P., Pipe A., 1997).

Тем не мене, многие авторы приходят к выводу о том, что тренирующиеся спортсмены составляют группу риска и предлагают включить нагрузки современного спорта в перечень факторов, которые могут вызвать иммунодефицитное состояние и изменения в системе гемостаза (Суздальницкий Р. С., Левандо В. А., 2002; Dressendorfer R.H. et al., 2002; Imhof A, Koenig W., 2001; Jeurissen A. et al., 2003).

Иммунитет находится в тесной взаимосвязи с системой гемостаза и составляет единую клеточно-гуморальную систему защиты, связующим звеном в которой выступают цитокины (Кузник Б.И. и соавт, 1986-2004; Витковский Ю.А. 1997 - 2004). Цитокины вмешиваются в механизмы иммунной регуляции физиологических функций прямо или опосредованно иммунокомпетентными клетками. Известно, что интенсивные мышечные упражнения вызывают повышение уровня провоспалительных цитокинов ИЛ-lp, TNFa, ростковых факторов, таких как фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), основной фактор роста фибропластов (bFGF), фактор роста гепатоцитов (HGF), ангиопоэтин-1, эгшдермальный фактор роста

EGF), инсулиноподобный фактор роста-1 (IGF), тромбоцитарный фактор pocTa(PDGF), модулятор иммунного ответа-трансформирующий фактор роста бета (TGF beta) (Browder Т. et al., 2000; Folkman j., et al., 2001; Nemet D. et al., 2003; Verheul H. M.W. et al., 1997). Высвобождение перечисленных цитокинов играет ключевое значение для развития рабочей гипертрофии мышечной системы и, следовательно, адаптации к интенсивным мышечным напряжениям.

Важным регулятором иммунитета и гемостаза является оксид азота (Витковский Ю.А, Клименко О.В., 2002). Известно, что у здоровых людей оксид азота тормозит агрегацию тромбоцитов, реакцию лимфоцитарно-тромбоцитарного розеткообразования, угнетает клеточно-опосредованную прокоагулянтную активность крови за счет уменьшения экспрессии тканевого фактора моноцитами и увеличивает фибринолитические свойства крови. Присутствие в окружающей среде ИЛ-1р, ИЛ-8, ИЛ-10 и ИФу приводит к повышению продукции оксида азота лейкоцитами крови. Внесение же ИЛ-4 и ИФа вызывает противоположный эффект -торможение секреции NO (Клименко О.В., 2002). Вместе с тем, физические упражнения вызывают изменения в окислительном балансе и метаболизме некоторых важных биологических молекул, включающих в себя, прежде всего, оксид азота (Banfi G. et al., 2005). Однако особенности продукции NO в различные тренировочные периоды при разных видах физической нагрузки у спортсменов не исследованы.

В связи с этим, в настоящее время отсутствуют цельные представления о физиологическом ответе защитных систем организма в различные фазы тренировочного цикла у спортсменов высших достижений, в том числе и стрелков из лука. Комплексное изучение у них влияния физических нагрузок на иммунитет, гемостаз, продукцию цитокинов, оксида азота остается актуальной задачей, решение которой

Цель и задачи исследования

Основной целью явилось комплексное изучение состояния иммунологических и гемостазиологических параметров крови, продукции оксида азота у спортсменов-стрелков из лука класса «Compound», «Olympic» в течение годичного спортивного сезона.

В связи со сказанным нами решались следующие задачи:

1. Комплексно оценить состояние иммунитета по тесту ЛТА, лизосомально-катионному тесту, концентрации IgA, IgG, IgM, ИЛ-10 и ИЛ-4 у спортсменов-стрелков из лука, в различные фазы годичного тренировочного цикла и период соревнований.

2. Исследовать особенности продукции тканевого фактора моноцитами периферической крови спортсменов в различные фазы тренировочного цикла и период соревнований.

3. Определить продукцию оксида азота у спортсменов в различные фазы тренировочного цикла и период соревнований.

4. Оценить уровень физической работоспособности методом PWC-170 и МПК и выяснить корреляционные взаимосвязи с иммунологическими параметрами, экспрессией тканевого фактора, содержанием оксида азота в течение спортивного сезона.

Научная новизна. Впервые у спортсменов-стрелков из лука комплексно изучена лимфоцитарно-тромбоцитарная адгезия, концентрация иммуноглобулинов классов А, М G, продукция цитокинов ИЛ-1[3, ИЛ-4, содержание лизосомальных катионных белков, экспрессия тканевого фактора моноцитами периферической крови, уровень оксида азота в различные фазы годичного тренировочного цикла и период соревнований.

Впервые установлено, что в период соревнований у спортсменов увеличивается лимфоцитарно-тромбоцитарная адгезия. В ранний восстановительный период у них снижается концентрация IgA и IgM, и остается неизменным содержание IgG. Во время соревнований и в ранний и поздний восстановительные периоды у спортсменов повышается продукция ИЛ-ip. По мере увеличения тренированности снижается содержание лизосомальных катионных белков в нейтрофилах периферической крови и достигает минимума в ранний восстановительный период. В соревновательный период у спортсменов-лучников тормозится, а в восстановительный период усиливается экспрессия тканевого фактора моноцитами периферической крови. В подготовительный, предстартовый периоды и во время соревнований повышается, а в ранний восстановительный период понижается продукция оксида азота. Поздний предстартовый период сопровождается повышением уровня NO. Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные результаты раскрывают новые механизмы формирования резистентности спортсменов-стрелков из лука в различные фазы тренировочного цикла, соревнований и восстановительный период.

На основании исследования ЛТА, экспрессии тканевого фактора моноцитами периферической крови, продукции ИЛ-ip можно прогнозировать индивидуальный тренировочный процесс спортсменов-стрелков из лука.

Внедрение в практику. Теоретические сведения о состоянии иммунитета и гемостаза у спортсменов-стрелков из лука внедрены в учебный процесс ГОУ ВПО Читинская государственная медицинская академия.

Апробация диссертации. Материалы диссертации доложены на: Всероссийской научно-практ. Конференции, посвященной 50-летию Читинской государственной медицинской академии (Чита, 2003), IX Международном конгрессе по клинической патологии (Таиланд, 2004), I Забайкальской межрегиональной научно-практической конференции (Чита, 2004), окружной конференции СКВО «Реабилитация в спорте высших достижений» (Ростов-на-Дону, - 2005), IV Научно-практической конференции по восстановительной медицине (Москва, 2005) , I съезде физиологов СНГ (Сочи, 2005).

Положения, выносимые на защиту. У спортсменов-стрелков из лука в период соревнований увеличивается лимфоцитарно-тромбоцитарная адгезия. В ранний восстановительный период у них снижается концентрация IgA и IgM, и остается неизменным содержание IgG. Во время соревнований и в ранний и поздний восстановительные периоды у спортсменов повышается продукция ИЛ-10. По мере увеличения тренированности снижается содержание лизосомальных катионных белков в нейтрофилах периферической крови и достигает минимума в ранний восстановительный период. В соревновательный период у спортсменов-лучников тормозится, а в восстановительный период усиливается экспрессия тканевого фактора моноцитами периферической крови. У стрелков из лука в подготовительный, предстартовый периоды и во время соревнований повышается, а в ранний восстановительный период понижается продукция оксида азота. Поздний предстартовый период сопровождается повышением уровня NO.

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Зубченко, Ольга Пантелеева

ВЫВОДЫ

1. У спортсменов-стрелков из лука в период соревнований увеличивается лимфоцитарно-тромбоцитарная адгезия. В ранний восстановительный период у них снижается концентрация IgA и IgM, и остается неизменным содержание IgG. Во время соревнований и в ранний и поздний восстановительные периоды у спортсменов повышается продукция ИЛ-1р. По мере увеличения тренированности снижается содержание лизосомальных катионных белков в нейтрофилах периферической крови и достигает минимума в ранний восстановительный период.

2. В соревновательный период у спортсменов-лучников тормозится, а в восстановительный период усиливается экспрессия тканевого фактора моноцитами периферической крови.

3. У стрелков из лука в подготовительный, предстартовый периоды и во время соревнований усиливается, а в ранний восстановительный период тормозится продукция оксида азота. Поздний предстартовый период сопровождается повышением уровня N0.

4. Индекс МПК и PWCno у спортсменов в предстартовый период и во время соревнований повышается, на протяжении всего восстановительного периода - снижается.

5. У лиц, не занимающихся регулярными физическими упражнениями, проявляются сильные корреляционные взаимосвязи между МПК и ЛТА, PWCno и ЛТА, средние коэффициенты - между МПК и концентрацией IgG.

6. У спортсменов-стрелков из лука характер корреляционных связей зависит от фазы тренировочного цикла. В подготовительный период у них коэффициенты корреляции между МПК и ЛТА и PWC170 и ЛТА, МПК (PWCno) и содержанием N0. В этот период положительная корреляция проявляется между уровнем ИЛ-10 и МПК, ИЛ-4 и МПК. В предстартовый и соревновательные периоды у спортсменов сохраняется положительная корреляционная связь между ИЛ-1(3 и МПК. В соревновательный период образуются отрицательные связи между показателями работоспособности и содержанием IgM и экспрессией тканевого фактора. В ранний восстановительный период у стрелков из лука наблюдаются положительные корреляционные связи между МПК (PWCno) и экспрессией тканевого фактора, концентрацией ИЛ-4, отрицательные - с уровнем ИЛ-1(3. В поздний восстановительный период у спортсменов преобладают отрицательные корреляции между МПК и уровнем N0.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата медицинских наук, Зубченко, Ольга Пантелеева, Чита

1. Александров А.В., Джексон А. М., Румянцев А. Г. Анализ механизма модуляции межклеточных молекул адгезии ICAM // Иммунология.-1997.- № 1,- С. 4- 13.

2. Балуда В.П., Баркаган З.С., Гольдберг Е.Д. Кузник Б.И. Лабораторные методы исследования системы гемостаза. Томск, 1980. - 314 с.

3. Баркаган З.С. Геморрагические заболевания и синдромы. М.: Медицина, 1988.-480 с.

4. Бережная Н.М. Нейтрофилы и иммунологический гомеостаз / Н.М. Бережная // Киев.: Наукова думка, 1988. 158 с.

5. Витковский Ю.А. Роль цитокинов в регуляции системы гемостаза: Авт. дисс. . докт. мед. наук. Чита, 1997. - 40 с.

6. Витковский Ю.А. Цитокины и гемостаз. Забайкальский медицинский вестник. - 2003 - № 3. - С. 24 - 26.

7. Витковский Ю.А., Кузник Б.И. Влияние интерлейкина-1 на способность лимфоцитов выделять факторы, влияющие на адгезию и агрегацию тромбоцитов, свертывание крови и фибринолиз // Российский физиологический журнал им. И.М.Сеченова. т. 88. - № 4 -С. 468-475.

8. Витковский Ю.А., Кузник Б.И., Белокриницкая Т.Е. Интерлейкин I -модулятор системы гемостаза // Съезд физиологов Сибири и Дальнего Востока: Тез. науч. сообщений. Новосибирск, 1995 г. - С. 72 - 73.

9. Витковский Ю.А., Кузник Б.И., Солпов А.В. Изменение состояния системы гемостаза при нейтрализации интерлейкинов 4 и 10 // Цитомедины, цитокины и антигены главного комплекса гистосовместимости (НЬА).Сборник рабочих трудов. Выпуск 1- Чита,1998-С. 41-42.

10. Витковский Ю.А., Кузник Б.И., Солпов А.В. Опосредованное Т- и В-лимфоцитами действие интерлейкинов на систему гемостаза. Цитомедины, цитокины и антигены главного комплекса гистосовместимости (НЬА).Сборник рабочих трудов. Выпуск 1- Чита, 1998 С. 42-43.

11. Витковский Ю.А., Кузник Б.И., Солпов А.В. Модуляция лимфоцитарно-тромбоцитарного взаимодействия интерлейкином-2 // Цитомедины, цитокины и антигены главного комплекса гистосовместимости (HLA). Сборник науч. Трудов. Выпуск 2. Чита,1999-С. 32-34.

12. Витковский Ю.А., Кузник Б.И., Солпов А.В. Феномен лимфоцитарно-тромбоцитарного розеткообразования // Иммунология. 1999. - № 4. -С. 35-37.

13. Витковский Ю.А, Кузник Б.И., Солпов А.В. Феномен лимфоцитарно-томбоцитарной адгезии // XVIII съезд Физиологического общества им.И.П. Павлова. Тез. докл. - Казань. - 25-28 сентября 2001 г. — С. 319.

14. Витковский Ю.А., Солпов А.В. Влияние интерлейкина-2 на бластную трансформацию лимфоцитов in vitro // Актуальные вопросы акушерства, гинекологии и перинатологии. Сборник научно-практических трудов. Выпуск 2 Чита, 1998 - С.134-135.

15. Витковский Ю.А., Солпов А.В., Кузник Б.И. Влияние цитокинов на лимфоцитарно-тромбоцитарную адгезию // Медицинская иммунология. 2002.-Т.4, №2,-С. 135-136.

16. Витковский Ю.А. Блокировка интерлейкинов 4 и 10 изменяет гемостатические свойства лимфоцитов / Ю.А. Витковский, Б.И. Кузник, Д.А. Еделев, А.В. Солпов // Иммунология. 1999. - № 5. - С. 20-23.

17. Витковский Ю.А. Влияние интерлейкинов 4 и 10 на систему гемостаза in vitro / Ю.А.Витковский, Б.И., Кузник Б.И., Д.А.Еделев, А.В.Солпов // Иммунология. 2001. - № 1. - С. 43-45.

18. Витковский Ю.А., Кузник Б.И., Солпов А.В. Влияние интерлейкинов ф и 8 на секрецию Т- и В-лимфоцитами прокоагулянтов и фибринолитических агентов // Иммунология. 2001. - № 6. - С. 24-27.

19. Витковский Ю.А., Федорова А.И. Состояние защитных систем при гипертензиях и ишемической болезни сердца. Чита, 1999. - 88 с.

20. Влияние рекомбинантного интерлейкина-1 на функции интактных и поврежденных нейтрофильных гранулоцитов в системе in vitro / Нестерова И.В., Колесникова Н.В., Чудилова Г.А. и др. // Иммунология. 1993. - N4. - С. 36-39.

21. Земсков В.М., Земсков A.M. Принципы дифференцированной иммунокоррекции // Иммунология. 1996. - № 3. - С. 4 - 6.

22. Игнатьева Г.А. Иммунная система и патология // Патол. физиол. эксперим. мед. 1997. - № 4. - С. 25 - 37.

23. Игнатьева Г.А. Иммунная система и патология (продолжение) // Патол. физиол. эксперим. мед. 1998. - № 1. - С. 35 -42.

24. Иммуноферментный анализ. / Под ред. Нго Т.Т., Ленхофф Г.М. (Ngo Т.Т., Lenhoff Н.М.) М.: Мир. - 1988. - 444 с.

25. Иммунологические методы. / Под ред. Фримеля Г. (Friemel Н.). М.: Медицина, 1987.-472 с.

26. Кетлинский С.А., Калинина Н.М. Цитокины мононуклеарных фагоцитов в регуляции реакции воспаления и иммунитета. // Иммунология. 1995. - № 6. - С. 30 - 44.

27. Клименко О.В. Влияние оксида азота на иммунитет и гемостаз в норме и при некоторых патологических состояниях. Автореф. . дисс. кандидата мед. наук. Чита. -2002. - 20 с.

28. Клименко О.В. Роль оксида азота в регуляции физиологических функций // Деп. в ВИНИТИ. 06.02.2002.- № 247 - В2002.

29. Клименко О.В., Витковский Ю.А. Влияние различных цитокинов на синтез оксида азота // Проблемы биорегулирующей терапии в эксперименте и клинике: Сб. науч. трудов. Чита.- 2002. - С. 8.

30. Клименко О.В., Витковский Ю.А. Влияние оксида азота на реакцию лимфоцитарно-тромбоцитарного розеткообразования // Проблемы биорегулирующей терапии в эксперименте и клинике: Сб. науч.трудов. Чита. - 2002. - С. 9.

31. Кузник Б.И., Витковский Ю.А. Иммунный ответ и система гемостаза. Проблемы физиологии и патологии системы гемостаза. Барнаул. -2000.-С. 119-127.

32. Кузник Б.И., Витковский Ю.А. Цитокиновые механизмы развития и ликвидации ДВС-синдрома. XVIII съезд Физиологического общества им. И.П. Павлова. - Казань. - 2001. - 369.

33. Кузник Б.И., Цыбиков Н.Н. Гемостаз и иммунные реакции // Актуальные проблемы гемостазиологии. М., 1981. - С. 186-197.

34. Кузник Б.И., Цыбиков Н.Н. Иммунологические механизмы регуляции физиологических функций // II Всесоюз. съезд гематологов и трансфузиологов / Тез. докл. М., 1985. - С. 444-445.

35. Кузник Б.И., Цыбиков Н.Н. Взаимосвязь между иммуногенезом и системой гемостаза: единая система защиты организма // Успехи соврем, биологии. 1981. - Т. 92. - Вып. 2/5. -С. 243-260.

36. Кузник Б.И., Цыбиков Н.Н., Витковский Ю.А. Неспецифическая резистентность, иммунитет и гемостаз единая защитная гуморальная система. - Тромбозы, кровоточивость и болезни сосудов.