Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Функциональное состояние эндотелия сосудов у спортсменов в зависимости от тренированности и характера физических нагрузок

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Функциональное состояние эндотелия сосудов у спортсменов в зависимости от тренированности и характера физических нагрузок"

На правах рукописи БОРИСОВА ОЛЬГА ЛЬВОВНА

ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ЭНДОТЕЛИЯ СОСУДОВ У СПОРТСМЕНОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТРЕНИРОВАННОСТИ И ХАРАКТЕРА ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

03.03.01 ~ физиология

2 5 НОЯ 2010

Ярославль 2010

004613951

Работа выполнена на кафедре теории физической культуры ГОУ ВПО «Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского»

Научный руководитель Александр Демьянович Викулов, профессор, доктор биологических наук

Официальные оппоненты: Наталья Николаевна Тятенкова, доктор биологических наук, профессор;

Сергей Владимирович Попов, кандидат биологических наук, доцент

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная академия физической

культуры»

Защита состоится « 9 » декабря 2010 г. на заседании совета Д 212.307.02 по защите докторских и кандидатских диссертаций при ГОУ ВПО «Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского», по адресу: 150000, г. Ярославль, Которосльная набережная, 46-в в 15 час. 30 мин. (ауд. 203)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского»

Автореферат разослан <¿3$ » ¿РМТЗ &РЯ 2010 г.

Ученый секретарь и

диссертационного совета, Л,

доцент, кандидат биологических наук (^З-^у И.А. Осетров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования.

Приспособление человека и животных к окружающей среде является одной из главных проблем биологии.

Стало очевидным, что долговременная, постепенно развивающаяся и достаточно надежная адаптация является необходимой предпосылкой расширения деятельности человека в необычных условиях среды, важным фактором повышения резистентности здорового организма вообще и профилактики различных болезней в частности. Целенаправленное использование долговременной адаптации для решения этих задач требует не только общего понимания адаптации, не только описания ее многообразных вариантов, но прежде всего раскрытия внутренних механизмов приспособления (Ф.З. Меерсон, 1981). Исследование механизмов адаптации, как отмечает В.В. Куприянов и др. (1975), требует точного знания всех структурно-приспособительных устройств, регулирующих гемоциркуляцию в тканях. Неоценимую помощь в этом могут оказать строго количественные критерии, полученные с использованием современных методических подходов.

В последние годы существенно изменились представления о роли в общем гомеостазе эндотелия сосудов. Оказалось, что эндотелий синтезирует огромное количество биологических активных веществ, играющих весьма важную роль в норме и в патологии (гемодинамике, гемостазе, иммунных реакциях, регенерации и др.) Сочетание на эндотелии антикоагулянтов и вазодилататоров в физиологических условиях является основой для адекватного кровотока, особенно в сосудах микроциркуляции (Лупинская З.А., 2003). Напротив, дисфункция эндотелия признана универсальным механизмом, через который реализуется действие всех факторов риска сердечнососудистых нарушений (БеапйеИ 1Е. е1 а1., 2007). Активация эндотелия, которая ведет к фенотипическим изменениям, включающим синтез и экспрессию молекул адгезии, с помощью которых эндотелиальные клетки взаимодействуют с клетками крови. Эндотелиоциты играют огромную роль в таких этапах развития острого и хронического воспаления, как начальная вазодилятация; увеличение сосудистой проницаемости, прилипание, трансмиграция и

активация лейкоцитов; ангиогенез и фиброплазия (Насонов Е.Л. и др., 1999).

Среди маркеров функции/дисфункции наибольшие перспективы сегодня связывают с такими, как растворимые молекулы адгезии -sICAM-1, sVCAM-1, FW-Ag (Huo Y., Ley R„ 2001).

Нет физиологического фактора, более сильно влияющего на сердечно-сосудистую систему, чем интенсивная мышечная нагрузка. Гемодинамическое обеспечение мышечной работы является весьма актуальной проблемой физиологии. Без знаний соответствующих закономерностей невозможно научно обоснованно добиваться наиболее полного раскрытия физических возможностей человеческого организма.

Это крайне необходимо и в самом современном спорте. В практике спорта использование физических нагрузок имеет длительную историю и большой наработанный опыт. Именно поэтому организм тренированного спортсмена может служить удобной моделью для изучения процессов адаптации.

Все вышесказанное и обусловило проведение настоящего исследования.

Цель исследования: изучить функциональное состояние сосудистого эндотелия у спортсменов.

Задачи исследования:

1. Определить концентрации в сыворотках крови спортсменов молекул адгезии сосудистого эндотелия 1-го типа (sVCAM-1) и антигена фактора фон Виллебранда.

2. Проанализировать взаимосвязи между маркерами активации сосудистого эндотелия и уровнем тренированности спортсменов, их спортивной квалификацией, характером и направленностью тренировочных и соревновательных нагрузок.

3. Измерить степень агрегации тромбоцитов у спортсменов.

4. Определить концентрации сывороточных иммуноглобулинов классов А, М, G, циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК), С-реактивного белка, интерлейкина-6, антител к кардиолипину классов М и G.

5. Выяснить характер взаимосвязей маркеров активации сосудистого эндотелия (sVCAM-1 и FW:Ag) с иммунологическими показателями и показателем агрегации тромбоцитов.

4

Научная новизна исследования заключается в том, что впервые у спортсменов проведено комплексное исследование показателей, маркеров активации сосудистого эндотелия (бУСАМ-1 и FW:Ag). Новым представляется факт повышенного уровня зУСАМ-1, отмеченного у 63,6% спортсменов. Установлено, что изменение уровня бУСАМ-I не зависит от направленности и характера физических нагрузок, а взаимосвязано с уровнем тренированности и спортивной квалификации спортсменов. Выявлено, что причиной активации сосудистого эндотелия (повышенного уровня бУСАМ-1) является: наличие инфекционных явлений, подтвержденное иммунным ответом. Впервые показано, что одним из физиологических механизмов активации эндотелия сосудов является мобилизация иммуноглобулинов основных классов, вызывающая повышение в пределах нормальных значений сосудистой адгезии и не нарушающая сосудисто-тромбоцитарный гемостаз.

Теоретическая и практическая значимость исследования

заключается, прежде всего, в том, что проведенное научное исследование в значительное мере пополнило существующее научное знание о реакции сосудистого эндотелия у спортсменов в ответ на воздействие систематических физических нагрузок новыми оригинальными данными, полученными автором диссертации.

Установленные и изложенные в диссертации факты могут быть использованы в практике врачебно-педагогического контроля спортсменов, а также физически активных лиц, занимающихся регулярно физическими упражнениями с оздоровительной и лечебной целями. Регулярный мониторинг состояния здоровья спортсменов с включением в него показателей маркеров активации эндотелия должно стать важным звеном в физиологическом обосновании нагрузок.

Выявленные закономерности могут быть использованы в процессе преподавания ряда учебных дисциплин в вузах и на факультетах физической культуры (физиология физического воспитания и спорта, спортивная медицина, врачебный контроль, частные спортивно-педагогические дисциплины - легкая атлетика, плавание, лыжный спорт, дисциплины по выбору, дисциплины специализации «Основы спортивной подготовки» и др.). Материалы диссертации могут быть включены в содержание учебников и учебных пособий для студентов физкультурных специальностей.

5

Проведенное диссертационное исследование открывает новые перспективы научных исследований в этом направлении; в частности, комплексное исследование функционального состояния сосудистого эндотелия и, в целом, сосудисто-тромбоцитарного гемостаза.

Положения, выносимые на защиту:

1. Концентрация молекул сосудистой адгезии (бУСАМ-1) и антигена фактора фон Виллебранда (Р\У:Ая) у спортсменов взаимосвязана с уровнем тренированности спортсменов и их спортивной квалификацией.

2. У значительной части спортсменов (63,6%) активирован сосудистый эндотелий. Повышенный уровень эУСАМ-1 у спортсменов обусловлен наличием хронической инфекции, подтвержденной иммунным ответом.

3. Одним из физиологических механизмов активации эндотелия сосудов является мобилизация иммуноглобулинов основных классов, вызывающая повышение в пределах нормальных значений сосудистой адгезии и не нарушающая сосудисто-тромбоцитарный гемостаз.

4. Активность сосудистого эндотелия у спортсменов, по данным уровней бУСАМ-1 и антигена фактора фон Виллебранда, не связана с характером и направленностью физических нагрузок.

Апробация материалов диссертационного исследования

По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, в т.ч. -научная статья в журнале РАН «Физиология человека». Материалы диссертационного исследования доложены и обсуждены: на V Межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные вопросы клинической лабораторной диагностики» (г. Ярославль, 2005), XX Юбилейной научно-практическ. конференции врачей МСЧ НЯНПЗ, посвященной 50-летию МСЧ НЯНПЗ (г. Ярославль, 2006), Межрегиональной научно-практической конференции «Клинические и лабораторные методы диагностики» (г. Ярославль, 2008), на научных конференциях Ярославского государственного педагогического университета (2009,2010).

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена 123 страницах машинописного текста и состоит из: введения, главы с описанием организации исследования и методов, главы с описанием результатов собственных исследований, главы с обсуждением полученных данных, выводов, списка использованной литературы, иллюстрирована 7 таблицами и 15 рисунками.

Библиографический список включает 85 отечественных источников и 184 иностранных источников публикаций.

ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДЫ

В основу работы положены данные обследования 89 лиц мужского пола: спортсмены (п= 44) - основная группа; контрольная группа(п=45)

В основную группу были включены 44 спортсмена в возрасте от 19 до 22 лет, в среднем 20,4+1,2 года. Квалификация спортсменов - от первого разряда до мастера спорта России, согласно Единой всероссийской спортивной классификации (2006-2009 гг.).

Из общей группы спортсменов выделены лица с наиболее высоким уровнем тренированности (Р\УС17о = 21,10±3,30 кг*м/мин/кг) и спортсмены с меньшим уровнем тренированности (Р\УСпо = 17,50±2,39 кг*м/мин/кг). Использован центильный метод (верхний и нижний квартиль).

Для выполнения сравнительного анализа изменений все наблюдаемые были разделены на группы, в соответствии с известной классификацией соревновательных упражнений:

Группа «Выносливость» - спортсмены циклических видов спорта с преимущественным проявлением выносливости (бег на средние и длинные дистанции, плавание, лыжные гонки) - п=13;

Группа «Единоборства» — спортсмены единоборств (бокс, разные виды борьбы, фехтование) - п= 21;

Группа «Спортивные игры» - баскегболисты-п=10. Обследование проводилось утром, натощак, в условиях физиологического покоя; у спортсменов - через 18 часов с момента последней тренировочной нагрузки. Наблюдаемые спортсмены имели нормальное самочувствие. Забор крови выполняли из локтевой вены, без наложения жгута в условиях лечебного учреждения при помощи опытной медицинской сестры. При определении агрегации

7

тромбоцитов в качестве антикоа1улянта был использован 3,8 % цитрат натрия.

Контрольную группу составили 45 мужчин в возрасте от 19 до 22 лет, в среднем 20,4+1,2 года, студенты, не занимающиеся систематическими физическими нагрузками, без вредных привычек. По заключению врача, лица обеих наблюдаемых групп на момент обследования были практически здоровы.

Индекс массы тела определяли по формуле:

ИМТ = вес (кг)/ рост2(м).

Основные антропометрические характеристики в группах представлены в табл. 1.

Таблица 1

Основные организменные характеристики _обследованных лиц (М±с)_

Показатели Спортсмены п=44 Контроль п=45

1. Рост, см 183,65±5,95 176,82±7,82

2. Вес, кг 82,70±8,49 83,75±9,57

З.ИМТ, кг/м2 24,40±1,31 26,82±2,93

4. Р\УС170, кг*м/мин/кг 17,9±0,6** 13,3±0,4

**-р<0,01

Общую физическую работоспособность определяли по тесту Р\УС17о на велоэргометре «Ритм 5» (Россия) (Белоцерковский З.Б., 2005).

Методики исследования показателей системной гемодинамики

Определение систолического и диастолического артериального давления (АД) проводилось по методу Н.С. Короткова, в состоянии покоя, в положении сидя (на автоматическом приборе «ппсгоНГе ВР ЭВТО-А»).

- Определение частоты сердечных сокращений (ЧСС) выполнено на автоматическом приборе «гтсгоНГс ВР ЭВТО-А».

- Расчет «двойного произведения» (ДП) или индекса Робинсона выполнен по формуле: ДП= АДС хЧСС (Макарова Г.А., 2002).

Методы, характеризующие активность сосудистого эндотелия и наличие воспалительной реакции

- Определение концентрации антигена фактора фон Виллебранда

Функциональное состояние эндотелия сосудов изучали по концентрации антигена фактора фон Виллебранда (ФВ:Аг). Концентрацию ФВ:Аг определяли методом твердофазного ИФА с использованием коммерческих реактивов фирмы ДАКО (Дания) и международных стандартов (NIBSC, Англия). Постановка реакции проводилась с учетом методических рекомендаций J.P.James и соавт.( J.P.James, 1990. 87) с минимальной модификацией.

Результаты анализировали на автоматическом анализаторе фирмы Labsystems (Финляндия) при длине волны 492 нм.

Определение концентрации sVCAM-1 проводилось твердофазным иммуноферментным методом, используя тест-системы фирмы «Bender MedSystems» (Австрия), согласно инструкции фирмы-изготовителя.

- Определение концентрации С-реакттного белка

Концентрацию СРБ определяли твердофазным

иммуноферментным методом по J.Highton и P.Hessian (J.Highton 1984, 83), используя реактивы фирмы DAKO (Дания). Реакцию определяли на автоматическом анализаторе фирмы Labsystems (Финляндия) при длине волны 492 нм. Результаты рассчитывали по калибровочной кривой и выражали в мг/л.

- Определение спонтанной агрегации тромбоцитов

Исследование агрегации тромбоцитов проводилось с

использованием современного лазерного агрегометра типа «Биола» (Россия). Венозную кровь смешивали с 3,8% раствором 5-водного тринатрия цитрата в соотношении 9:1. Путем центрифугирования получали ОТП и БТП. Затем на агрегометре измеряли параметры агрегации исследуемой ОТП.

- Определение циркулирующих иммунных комплексов

Определение содержания ЦИК в сыворотках проводилось

турбидиметрическим методом (Hascova V. et al., 1977). В этом случае применяли 3,5% раствор полиэтиленгликоля с молекулярной массой 6000 Д. (США) в фосфатном буфере (рН=8.4). Результаты учитывали на спектрофотометре СФ-46 при длине волны 450 нм и выражали в условных единицах величиной экстинкции х 1000.

9

- Определение концентрации сывороточных иммуноглобулинов

Определение концентрации сывороточных иммуноглобулинов трёх основных классов: A (IgA), М (IgM), G (IgG) проводилось твердофазным методом иммуноанализа с испльзованием наборов «Вектор-Бэст» (Новосибирск. Россия).

Определение количества лейкоцитов, лимфоцитов, моноцитов выполнялось на автоматическом гематологическом анализаторе СА-620.

Методы исследования других иммунных показателей

Определение антител к кардиолипину проводили твердофазным иммуноферментным методом, описанным Harris E.N. и соавторами (1985) в модификации Насонова E.JI. и соавторов (1987), (Loizou S. et al., 1985; Pierangeli S.S. et al., 1993). Результаты выражали в единицах оптической плотности, измеренной на спектрофотометре фирмы Labsystems (Финляндия) при длине волны 492 нм. Основные принципы стандартизации ИФМ определения aKJI были разработаны на международных симпозиумах по аФЛ в 19861994гг. Для стандартизации использовали эталонные, негативные и позитивные сыворотки. При этом 1 единица MPL соответствует кардиолипинсвязывающей активности 1 мкг/мл IgM - аКЛ, очищенных методом аффинной хроматографии. В качестве верхней границы нормы был принят уровень 16 MPL, что соответствует М±5а от значений доноров (7,9±3,3 MPL). Аналогично определялись аКЛв.

- Определение концентрации интерлейкина-6 в сыворотке выполнено иммуно-ферментным методом с использованием наборов «Вектор-Бэст» (Новосибирск. Россия).

Методы исследования липидного спектра

Исследование липидного спектра осуществлялось следующим образом. Сывороточный уровень ХС исследовался при помощи ферментативного фотометрического теста «Chod-РАР», по принципу ферментативного гидролиза и окисления. Уровень ТГ -ферментативным колориметрическим методом (GPO-PAP) с глицерол-3 -фосфатоксидазой.

Методы статистической обработки

Статистическая обработка полученных результатов исследования выполнена на персональном компьютере в программе "Статистика

6.1" (серия 1203(1; лицензия 4ЫМЛд168 (о^ШЗойОШ^а). В случайных выборках рассчитаны: средняя арифметическая (М±), стандартное отклонение (±а). Нормальность распределения определена по критерию Шапиро-Уилки. Достоверность различий между показателями определена с использованием критерия Ь Стьюдента (при условии нормального распределения) и Манна-Уитни (в случае отклонения от нормального распределения). Рассчитан коэффициент ранговой корреляции (по Спирмену).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Проведенное исследование показало, что в общей группе спортсменов концентрация бУСАМ-1 составила 1287±368 нг/мл и была больше, чем у лиц контрольной группы на 19,6% (р<0,01). При этом минимальное значение признака у спортсменов равнялось 807 нг/мл, а максимальное значение зУСАМ-1 составляло в выборке 2300 нг/мл. Разброс индивидуальных значений был достаточно велик: коэффициент вариации в выборке составлял 28,6%.

В контрольной группе концентрация бУСАМ-1 составила 1074±311 нг/мл; коэффициент вариации этого показателя равнялся 28,9% при минимальном значении 566,5 нг/мл и максимальном значении -2146,5 нг/мл. Верхняя граница нормы для этого лабораторного показателя, по данным фирмы-изготовителя наборов, определена как 1556 нг/мл.

В обеих сравниваемых группах эмпирические распределения статистически значимо (соответственно р<0,01 и р<0,02) отличались от теоретических по критерию Шапиро-Уилки, поэтому для выявления достоверности различий между группами нами использованы непараметрические критерии.

Повышенный уровень УСАМ-1 может быть связан с пониженным уровнем тренированности (БахШ 1.М. й а1., 2008). Действительно, выделение из общей группы спортсменов лиц с наиболее высоким уровнем тренированности (п=11) и спортсменов с меньшим уровнем тренированности (п=11), показало, что в первой группе бУСАМ-1 составляла 858,30±69,32 нг/мл, во второй группе - 1304,14±173,09 нг/мл (р<0,001) (у лиц контрольной группы - 1074,40±310,97 нг/мл; р<0,03; р<0,01). В первой группе Р\УС17о составляла 21,1±3,30 кг*м/мин/кг, во второй группе соответственно - 17,50±2,39

кг*м/мин/кг (р<0,01). У лиц контрольной группы PWC170 равнялась 12,90±2,46 кг*м/мин/кг.

Между показателями PWC170 и sVCAM-1 в общей группе спортсменов коэффициент ранговой корреляции составлял [г= -0,73; р<0,01].

Уровень концентрации sVCAM-1 определяется степенью восстановления спортсмена. Показано, что после длительной физической нагрузки умеренной интенсивности концентрация sVCAM-1 снижалась даже ниже дорабочего уровня (Bartzeliotou A.I. et al., 2007). По мнению авторов этого сообщения, длительная нагрузка сильно активирует эндотелий.

Повышенный уровень sVCAM-1 у спортсменов можно объяснить изменением содержания катехоламинов. Известно, что гиперадренергия сопровождается токсико-гипоксическим воздействием катехоламинов, запускаются два механизма повреждения: накопление ионов кальция и активация перекисного окисления липидов. Это проявляется замедленным восстановлением. Правда, надо заметить, что у спортсменов циклических видов спорта в систему транспорта кислорода ПОЛ меньше вовлечена, чем у спортсменов ациклических видов спорта (Сашенков C.JL, 1999).

Сегодня насчитывают более 200 факторов, повреждающих эндотелий. Каким же образом столь различные факторы оказывают повреждающее воздействие? Как показали исследования последних лет, факторы риска реализуют свое повреждающее воздействие через усиление процессов оксидативного стресса. Интенсивная продукция перекисных радикалов нарушает баланс между защитными и повреждающими воздействиями на стенку сосуда. Свободные радикалы являются своеобразной ловушкой для молекул оксида азота, блокируя его физиологическое действие на сосуды.

Показано, что свободные радикалы являются важнейшими участниками большинства реакций, происходящих в живых клетках. Помимо нормальных окислительных ферментативных реакций, в тканях, хотя и с очень малой скоростью, непрерывно протекают процессы СРО с образованием АФК, ГПЛ, альдегидов, кетонов и др. Все они в физиологических концентрациях или при умеренном повышении обусловливают ряд приспособительных реакций (Burdon R.H., 1992; Byczkowski J.Z., Gessner Т., 1988; Cabrera С., Bohr D., 1995; Poli G. et al., 2004). Продукты ПОЛ нейтрализуют повреждающее действие на ткани избытка катехоламинов, повышают устойчивость

12

организма к гипоксии, стимулируют активность некоторых ферментов тканевого дыхания (например, сукцинатдегидрогеназы) и мембраносвязанных ферментов (например, Са2+-АТФ-фазы), участвуют в клеточной сигнализации (Poli G., 2004). Умеренная активация свободнорадикальных окислительных реакций лежит в основе обновления липидов биологических мембран и модификации их функций. Эта особенность используется клетками в процессе адаптации и отражает защитно-приспособительные реакции организма на молекулярном уровне (Бичун А.Б., 1999; Манухина Е.Б. и др., 2000; Меерсон Ф.З. и др., 1994; Рябов Г.А. и др., 2001; Choi J.H., 1995; Рооп H.F. et al., 2004; Redimond Е.М. et al, 1996).

Таким образом, СРО непрерывно протекает в норме во всех тканях живых организмов и при определенной интенсивности является одним из типов нормальных метаболических процессов (Бурлакова А.Б., 1998; Зенков Н.К., Меньшикова Е.Б., 1993; Зинчук В.В. и др., 2001; Скулачев В.П., 1996; Cabrera С., Bohr D., 1995).

Причиной повышенных значений sVCAM-1 может быть: наличие инфекции. Судя по тому, что нами не обнаружено существенных различий от практически здоровых лиц по концентрациям в плазме острофазного белка «С» и интерлейкина-6, можно заключить, что острые воспалительные формы у спортсменов отсутствовали. Средний уровень СОЭ, являющийся признаком хронического воспалительного процесса, в этой группе спортсменов был достоверно выше (р<0,01). Учитывая это, можно утверждать, что причиной повышенных значений стало наличие не острой, а хронической инфекции.

У 64% спортсменов нами выявлено повышение (р<0,01) концентрации иммуноглобулинов класса М (IgM), что наблюдается при ряде инфекций. Известно, что это класс иммуноглобулинов, обеспечивающий первичный иммунный ответ. Повышение концентрации иммуноглобулинов класса G (IgG) отмечено у 27% спортсменов. По-видимому, синтез и его сывороточный уровень возрастают в ответ на хроническую или возвратную инфекцию. У 36% спортсменов нами был выявлен дефицит иммуноглобулинов класса А (IgA), что также может приводить к возникновению повторных инфекций.

В группе спортсменов (64%) с высокой концентрацией (IgM) выявлена отрицательная взаимосвязь между IgM и концентрацией sVCAM [г = -0,78; р<0,05] и положительная взаимосвязь между (IgG)

13

и бУСАМ [г = 0,92; р<0,05]. Физические и психические нагрузки, переутомление могут способствовать активизации хронической инфекции. По-видимому, можно утверждать, что одной из причин увеличения сывороточной концентрации бУСАМ-1 связано с наличием хронической инфекцией и вторичного иммунного ответа.

Объединение спортсменов в подгруппы с разной направленностью тренировочного эффекта: циклические виды спорта (1191,40±201,25 нг/мл), единоборства (1242,29±334,05 нг/мл), спортивные игры (1257,10±316,03 нг/мл), но одинакового уровня спортивной квалификации, и последующий анализ продемонстрировали отсутствие статистически значимых различий между этими подгруппами по концентрации бУСАМ-1. Данный факт свидетельствует, по-видимому, о том, что действительно изменения бУСАМ-1 связаны не с самим характером нагрузки, а с постнагрузочными явлениями окислительно-восстановительных реакций.

Маркером повреждения и/или активации эндотелиальных клеток является фактор фон Виллебранда. Фактор Виллебранда имеет два пути секреции: непосредственная секреция после синтеза и полимеризации, которая создает определенный уровень ФВ:Аг в крови, и регуляторная секреция из пулов хранения в ответ на различную стимуляцию. При этом следует подчеркнуть, что фоновая активность ФВ:Аг в крови у каждого человека может меняться в значительных пределах (Долгов В.В., Свирин П.В., 2005). За верхнюю границу нормы принято считать концентрацию 1,8 Ме/мл (Насонов Е.Л. и др., 1999). Стимуляция эндотелия (например, окислительный стресс) сопровождается как усилением синтеза ФВ:Аг, так и его высвобождением из компонентов цитоплазмы эндотелия.

В нашем исследовании концентрация антигена фактора фон Виллебранда в сыворотке крови в общей группе спортсменов статистически значимо не отличалась от лиц контрольной группы (р>0,05).

Выделение же из общей группы обследованных спортсменов лиц с наиболее высокой квалификацией и более высоким уровнем тренированности (мастера спорта, мастера спорта России международного класса, кандидаты в мастера спорта) позволило обнаружить, что концентрация этого антигена в этой группе оказалась существенно ниже: 0,63±0,36 Ме/мл против 1,05±0,51 Ме/мл у лиц контрольной группы (р<0,02). Выявленный факт позволяет заключить,

14

что концентрация этого антигена в крови взаимосвязана с уровнем спортивной квалификации спортсмена и, главным образом, степенью его тренированности.

По-видимому, главной причиной снижения концентрации антигена фактора фон Виллебранда у тренированных спортсменов следует признать аутогемодиллюцию. После прекращения физической работы, в покое создаются условия для перемещения жидкости в кровь из тканей: гидростатическое давление, фильтрующее жидкость из микрососудов, снижается за счет нормализации сердечного выброса и артериального давления; напротив, коллоидно-осматическое давление остается повышенным (Nagashima К. et al., 2001) вследствие предпочтительного выхода гипо-(нормо-)-изотонической воды в ткань при нагрузке (Sigaard G. & Saltin В., 1982), что активирует процесс реабсорбции жидкости в кровь и быстрое восстановление объема плазмы (Викулов А.Д., 1986; Gillen С.М. et al., 1991; Nack et al., 1998).

Выделение из общей группы спортсменов с разной направленностью тренировочного процесса подгрупп: «Выносливость» (п=13) 1,09±0,51 Me/мл, «Единоборства» (п=21) 1,14±0,50 Me/мл, «Спортивные игры» (п=10) 1,10±0,35 Me/мл, но одинакового уровня квалификации (KMC), и последующий сравнительный анализ показали, что статистически значимые различия между этими группами отсутствовали (р>0,05). Этот факт позволяет полагать, что изменения концентрации антигена фактора фон Виллебранда в сыворотке крови не связаны с характером мышечной нагрузки.

Для дальнейшего анализа из общей группы спортсменов (п=44) была выделена выборка спортсменов с наиболее высокими показателями ФВ:Аг. Таких атлетов оказалось 11. Ни у одного из них концентрация ФВ:Аг не превышала верхнюю границу нормы (1,47±0,23 Ме/мл).

Фактор Виллебранда хорошо известен как потенциальный показатель агрегации тромбоцитов и их адгезии. Нами установлено, что в группе спортсменов по сравнению с контролем оказалась меньше на 16,7% (р<0,01) степень спонтанной агрегации тромбоцитов, что не противоречит результатам других исследователей (Осетров И.А., 1999).

По нашим данным, агрегация тромбоцитов у спортсменов оказалась не связана с концентрацией антигена фактора фон

15

Виллебранда в крови [г=-0,201; р>0,05]. У лиц контрольной группы эта взаимосвязь носила статистически значимый характер [г=-0,429; р<0,05]. Активность разных компонентов системы гемостаза может изменяться в широких пределах. Взаимодействие компонентов гемостаза организовано серией механизмов «прямой» и «обратной» связи, которые обеспечивают циркуляцию крови в сосудах и несвертываемость крови. При относительно низкой или высокой активности какого-то одного элемента общая интегрирующая активность гемостаза может оставаться среднефизиологической за счет компенсаторного изменения других компонентов системы (Долгов В.В., Свирин П.В., 2005). Именно так можно объяснить в данном случае слабую корреляционную взаимосвязь в группе спортсменов.

Между степенью агрегации тромбоцитов и sVCAM-1 у спортсменов коэффициент ранговой корреляции составлял [г=-0,400; р<0,05]. В контрольной группе величина подобного коэффициента корреляции равнялась [г=-0,35; р<0,05]. Надо полагать, что повышенный уровень sVCAM-1 сдерживает активацию тромбоцитов, одной из форм реакции тромбоцитов на активирующие воздействия является адгезия и агрегация тромбоцитов.

Известно, что холестерин откладывается на эндотелии сосудов и приводит к повышению агрегации тромбоцитов. В группе спортсменов отмечалась более низкая концентрация холестерина и триглицеридов по сравнению с лицами контрольной группы (р<0,02; р<0,01 по критерию Манна-Уитни), что подтверждает результаты многих исследований.

Одним из показателей, принимающих непосредственное участие в нарушении свертывания крови и повреждения сосудистой стенки являются антитела к кардиолипину. Нами выявлен в сыворотке спортсменов более высокий титр антител к кардиолипину М (20,94±6,71 MPL против 9,62±4,33 MPL в контроле; р<0,01). Аналогичной была картина в отношении антител к кардиолипину G (24,28±9ДЗ GPL против 15,75±7,70 GPL в контроле; р<0,01). Появление в крови антител к различным аутоантигенам изучалось у спортсменов рядом авторов (Монаенков A.M., 1969, 1972; Шубик В.М., Левин М.Я., 1982; Шубик В.М., Левин М.Я., 1985; Соколова Н.И., 1985; Апанасенко Г.Л., Недопрядко Д.М., 1986; Левин М.Я. 1999). В этих работах показано, что интенсификация обменных процессов у спортсменов создает предпосылки для повышения

16

продукции нормальных аутоантител, что может явиться одной из причин значительного увеличения их содержания в крови.

ЦИК могут также принимать участие в нарушении свертывания крови и повреждения сосудистой стенки. При исследовании содержания ЦИК, нами отмечено достоверное увеличение концентрации (р<0,01) данного показателя у спортсменов, по сравнению с группой контроля. Считается, что повышение данного показателя характерно для: вирусных инфекций, аутоиммунных и иммунокомплексных заболеваний (Колупаев В.А., 2009; Караулова A.B., 1999).

Между sVCAM-1 и ФВ:Аг у спортсменов коэффициент ранговой корреляции составлял [г=-0,30; р<0, 05]. В контрольной же группе -[г=0,14; р<0,05]. Слабые связи между этими двумя ключевыми параметрами, по-видимому, свидетельствуют о том, что они задействованы в реализации разных физиологических механизмов сосудисто-тромбоцитарного гемостаза.

Таким образом, проведенное исследование и выполненный анализ полученных результатов позволили сформулировать следующие выводы.

ВЫВОДЫ

1. Активность сосудистого эндотелия отражает текущее функциональное состояние организма спортсменов, что подтверждается взаимосвязями с показателями состава тела, сердечно-сосудистой системы и PWCno. Высокий уровень PWCno -не только показатель общей физической работоспособности, но и показатель высокого уровня функциональных возможностей спортсменов.

2. Концентрация sVCAM-1 соотносится с уровнем тренированности спортсменов. У более тренированных спортсменов (PWCno = 21,1 ±3,3 кг*м/мин/кг) концентрация sVCAM-1 была меньше на 20,1% (р<0,01) по сравнению с лицами контрольной группы; напротив, у менее тренированных спортсменов (PWCi70/ = 17,5±2,39 кг*м/мин/кг) концентрация была больше на 21,4% (р<0,01) по сравнению с лицами контрольной группы.

3. У спортсменов с разным характером и направленностью тренировочных и соревновательных нагрузок (циклические виды

спорта, единоборства, игровые виды спорта), но одинакового уровня спортивной квалификации, различия в концентрации sVCAM-1 FW:Ag отсутствуют.

4. Мобилизация иммуноглобулинов основных классов вызывает повышение активности эндотелиоцитов и сосудистую адгезию. Повышение в пределах нормальных значений концентраций sVCAM-1 и антигена фактора фон Виллебранда у спортсменов не нарушает сосудисто-тромбоцитарный гемостаз, что подтверждается нормальными или незначительно повышенными значениями спонтанной агрегации тромбоцитов.

5. Повышенный уровень sVCAM-1 у 63,6% спортсменов обусловлен наличием инфекционных явлений, что подтверждается повышенным уровнем СОЭ, IgM, IgG, ЦИК.

6. Определение концентраций sVCAM-1 и FW:Ag у спортсменов имеет важное практическое значение, так как экспрессия этих молекул является ранним признаком активации мембран эндотелиоцитов и может являться одним из критерией нефизиологичности нагрузки.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Бородин, А.Г. Содержание С-реактивного белка и фактора Виллебранда в сыворотке крови у пациентов с острым коронарным синдромом [Текст]/А.Г. Бородин, О.Л. Борисова и др. //Актуальные вопросы клинической лабораторной диагностики: Сб. тр. V Межрегион, научно-практич. конференции. - Ярославль, 2005. -С. 21 -24 (60% авторск.).

2. Абайтова, Н.Е. Новые иммунологические маркеры в ревматологии [Текст]/Н.Е. Абайтова, О.Л. Борисова и др. //Тезисы докл. XX Юбилейной научно-практической конф. врачей МСЧ НЯНПЗ, посвященной 50-летию МСЧ НЯНПЗ. - Ярославль, 2006. - С. 53-54. (50% авторск.).

3. Борисова, О. Л. Состояние эндотелия сосудов у физически активных лиц [Текст]/О.Л. Борисова, А.Д. Викулов, A.A. Баранов //Научно-практич. журнал: Клинико-лабораторный консилиум, 2007. - № 16. - С. 64-67. (80% авторск.).

4. Борисова, О.Л. Состояние эндотелия сосудов у физически активных лиц [Текст]/О.Л. Борисова, А.Д. Викулов, Н.Е.

18

Абайтова //Клинические и лабораторные методы диагностики: Сб. научн. работ межрег. научно-практич. конференции. - Ярославль, 2008. - С. 7-10. (80% авторск.).

5. Кылосов, А.А. Динамика воспалительной активности, вариабельности сердечного ритма и биохимических показателей в течение годичного цикла подготовки у юных спортсменов [Текст]/А.А. Кылосов, А.В. Мальцев, АД. Викулов, O.JI. Борисова //Физиология человека. Т. 35., 2009. - № 4. - С. 82-96. (40% авторск.) (ж-л из перечня ВАК РФ)

Changes in Inflamatoty Activity, Heart Rate Variability, and Biochemicak Indices in Young Athletes during the Annual Training Cycle //Human Physiology, 2009. - V. 35. - No 4. - P. 465-478

Подписано в печать 21.10.2010 Формат 60x90/16. Объем 1,25 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № Я94

Типография ЯГПУ 150000, г. Ярославль, Которосльная наб., 44