Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Оценка состояния фактического питания и иммунологической реактивности у студенток, занимающихся аэробикой

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Зайцева, Ирина Петровна, Ярославль

61 623- 9

Ярославский государственный университет им. П.Г.Демидова

На правах рукописи

ЗАЙЦЕВА Ирина Петровна

ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ФАКТИЧЕСКОГО ПИТАНИЯ И ИММУНОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАКТИВНОСТИ У СТУДЕНТОК, ЗАНИМАЮЩИХСЯ АЭРОБИКОЙ

03.00.13 - физиология человека и животных

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор В.В.Насолодин Научный консультант: доктор медицинских наук, профессор В:А.Романов

Ярославль - 1999

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДНИЕ............................................................................................................4-8.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ............................................................,......9-36.

1.1. Влияние различных ингредиентов питания на состояние иммунитета у здоровых людей.......................................................................................9-16.

1.2. Витамины и иммунитет........................................................................16-20.

1.3. Иммунологическая реактивность при систематических занятиях физи ческой культурой и спортом................................................................21-31.

1.4. Особенности иммунного статуса у студентов, в зависимости от их дви гательной активности...........................................................................31-36.

ГЛАВА II. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ...............................37-46.

2.1. Методы исследования обмена железа в организме практически здоровых

людей в разное время года.................................................................38-41.

2.1.1. Определение баланса железа в организме..........................................38-39.

2.1.2. Определение содержания железа в плазме и форменных элементах кро

ви, моче, кале и суточных рационах питания................................39-40.

2.2. Определение физической работоспособности.............................40-41.

2.3. Методы определения гематологических и иммунологических показате

лей.........................................................................................................41-45.

2.3.1. Определение относительного и абсолютного количества Т- и В- попу

ляций лимфоцитов в периферической крови...................................41-42.

2.3.2. Определение иммуноглобулинов........................................................42-44.

2.3.3. Определение размеров и концентраций иммунных комплексов.........44.

2.3.4. Определение фагоцитарной активности лейкоцитов........................44-45.

2.3.5. Метод определения хемилюминесценции...............................................45.

2.3.6. Определение некоторых показателей иммунитета у студенток, зани мающихся аэробикой, в оздоровительно-спортивном лагере........45-46,

2.4. Математическая обработка экспериментальных данных..........................46

ГЛАВА III. ОЦЕНКА СУТОЧНОГО РАЦИОНА ПИТАНИЯ У ТРЕНИРО ВАННЫХ И НЕТРЕНИРОВАННЫХ СТУДЕНТОК В РАЗНОЕ ВРЕМЯ

УЧЕБНОГО ГОДА............................................................................47-59.

ГЛАВА IV. ОБМЕН ЖЕЛЕЗА В ОРГАНИЗМЕ СТУДЕНТОК, ЗАНИМАЮ

ЩИХСЯ АЭРОБИКОЙ, В РАЗНОЕ ВРЕМЯ ГОДА..............................60-75.

4.1. Динамика показателей красного ростка крови у тренированных и нетре

нированных студенток в разное время года.........................................61-65.

4.2 Динамика содержания железа в плазме и форменных элементах крови у тренированных и нетренированных студенток в разное время года...................................................................................65-70.

4.3. Суточный баланс железа у тренированных и нетренированных студенток..................................................................................70-75.

ГЛАВА V. СОСТОЯНИЕ ИММУНОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАКТИВНОСТИ У

ТРЕНИРОВАННЫХ И НЕТРЕНИРОВАННЫХ СТУДЕНТОК ПРИ АДАПТАЦИИ К УСЛОВИЯМ ОБУЧЕНИЯ В ВУЗЕ............................................76-95.

5.1. Изменения показателей иммунитета у тренированных и нетренированных студенток в разное время года.....................................................77-85.

5.1.1. Изменение показателей клеточного иммунитета...............................77-80.

5.1.2. Изменение показателей гуморального иммунитета..........................80-81.

5.1.3. Изменения показателей фагоцитоза и циркулирующих иммунных комплексов.....................................................................................................81-85.

5.2. Особенности иммунного статуса у студенток, занимающихся аэробикой.................................................................................85-95.

5.2.1. Показатели клеточного иммунитета...................................................86-87.

5.2.2. Показатели гуморального иммунитета...............................................88-89.

5.2.3. Показатели фагоцитоза и уровень циркулирующих иммунных комплексов.....................................................................................................89-91.

5.2.4. Показатели теста спонтанной и стимулированной хемилюминесцен-ции.................................................................................91-95.

ГЛАВА VI. ВЛИЯНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТНЫХ И ВИТАМИННЫХ ДОБАВОК К РАЦИОНАМ ПИТАНИЯ НА НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОБМЕНА ЖЕЛЕЗА, НА ФАКТОРЫ НЕСПЕЦИФИЧЕСКОЙ РЕЗИСТЕНТНОСТИ

И ФИЗИЧЕСКУЮ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ СТУДЕНТОК..................96-109.

6.1. Изменения некоторых показателей обмена железа и физической работоспособности...........................................................................................97-106.

6.2.Изменение некоторых показателей иммунитета................................106-109.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ...........................................................................................110-120.

ВЫВОДЫ.....................................................................................................121-122.

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ..............................................123-155.

ВВЕДЕНИЕ

Широкие клинико-экспериментальные исследования, проведённые в последнее время во многих странах, свидетельствуют, что недостаточность энергии и пластических материалов, поступающих в организм с пищей - основная причина повышенной восприимчивости к бактериальным инфекциям, которая является следствием существенных изменений в иммунной системе.

Изучение причин, обусловливающих проявление иммунологической недостаточности даже у практически здоровых людей, представляет собой интерес в связи с ростом инфекционных, аллергических, аутоиммунных и неопластических заболеваний, в патогенезе которых ведущую роль играют нарушения иммунной системы.

В последние годы большой интерес вызывают специфические воздействия индивидуальных нутриентов (витаминов, микроэлементов, белков и др.) на функции отдельных популяций иммуноцитов. Установлено, например, что в сложном механизме реализации эффекторных иммунных реакций важную роль играет белок (D.H.Hutcheson, 1976; W.R.Peter Lemon, 1994, 1995; W.R.Beisel, 1996). Доказано, что дефицит железа служит причиной многообразных нарушений специфических и неспецифических механизмов защиты. При дефиците железа отмечалось падение активности фагоцитоза и бактериальной способности нейтрофилов за счёт разнообразных метаболических нарушений в них (Л.М.Казакова, В.С.Гараничев, 1984; А.А.Булгаков с соавт, 1989; P.B.Ottaway, 1994).

Результаты многочисленных исследований свидетельствуют, что дефицит витаминов С, Вь В2, Вб и др. вызывают резкое снижение резистентности к бактериям, вирусам, возбудителям паразитарных болезней (К.Д.Плецитый, 1988, 1990; В.Б.Спиричев с соавт, 1991; R.Anderson et al, 1995).

Качественный и количественный состав пищевых рационов должен обеспечить потребность организма в веществах, из которых в его клетках мо-

гут синтезироваться собственные структуры, необходимые для процессов жизнедеятельности, приспособительных и защитных реакций.

Поэтому, изучение особенностей характера питания на функционирование системы защиты организма весьма перспективно, поскольку оно создаёт предпосылки не только для понимания закономерностей, которые лежат в основе иммунологической реактивности, но и управления ими (S.Dreisen, 1989).

Хорошо известно, что ограничение двигательной активности (гиподинамия, гипоксия) способны вызвать угнетение факторов неспецифической защиты и специфического иммунитета, что обусловливает снижение устойчивости к инфекции. Поэтому, задача целенаправленной регуляции двигательной активности человека весьма актуальна. В решении этой задачи трудно переоценить роль физической культуры. Такие занятия особенно важны для учащейся молодёжи, которая испытывает кроме гиподинамии значительные умственные, эмоциональные учебные нагрузки.

К сожалению, несмотря на важное значение питания, и отдельных его ингредиентов на иммунологическую реактивность организма, до сих пор продолжают оставаться малоизученным состояние фактического питания и иммунного статуса у практически здоровых людей в зависимости от их профессиональной деятельности, режима двигательной активности и климатических условий в различных биогеохимических провинциях. По-видимому, именно этим объясняются слишком робкие попытки использования отдельных нутриентов в качестве добавок к рационам питания с целью иммунокор-рекции.

Таким образом, проблема комплексного изучения состояния фактического питания и воздействия, умеренных мышечных и умственных нагрузок на иммунную систему у учащейся молодёжи является актуальной, поскольку её решение позволит установить возможные причины возникновения имму-нодефицитных состояний, выяснить адаптационные резервы организма и на-

метить профилактические мероприятия по предотвращению развития иммунологической недостаточности. Всё это определяет новизну данной работы.

Анализ состояния проблемы позволил сформулировать цель и основные задачи следующим образом.

Цель работы: Изучить состояние фактического питания, обмен железа и особенности иммунного статуса у тренированных и нетренированных студенток в течение учебного года.

Исходя из поставленной цели, решались следующие задачи исследования:

1. Оценить состояние фактического питания у студенток, занимающихся аэробикой, и нетренированных студенток в течение учебного года.

2. Изучить обмен железа в организме тренированных и нетренированных студенток в разное время года.

3. Исследовать состояние иммунологической реактивности у тренированных и нетренированных студенток при адаптации к условиям обучения в вузе в течение учебного года.

4. Изучить воздействие витаминных и микроэлементных добавок к рационам питания на показатели обмена некоторых биотиков, неспецифическую резистентность и физическую работоспособность.

Научная новизна исследования. Впервые проведено разностороннее, комплексное исследование состояния фактического питания в разное время года у студенток с различным двигательным режимом. Впервые установлены причины проявления железодефицитных состояний у студенческой молодёжи на фоне несбалансированного питания, больших умственных и психоэмоциональных нагрузок. Констатирован отрицательный баланс железа и низкий его уровень концентрации в плазме крови вследствие недостаточного содержания железа в рационе питания студенток.

Впервые установлены закономерности динамики показателей клеточного и гуморального иммунитета у тренированных и нетренированных студенток в процессе адаптации к условиям обучения в вузе.

Новым в постановке исследования является анализ влияния отдельных ингредиентов питания (витаминов и микроэлементов) на обмен железа, неспецифические факторы защиты и физическую работоспособность студенток в условиях летнего оздоровительно-спортивного лагеря.

Научно-практическая значимость работы: В результате проведённых исследований доказано, что количество основных пищевых веществ, витаминов и минеральных элементов в суточных рационах питания студенток, особенно в весенние месяцы не соответствует физиологическим нормативам, и что оно должно быть увеличено за счёт дополнительного включения в рацион витаминов, макро- и микроэлементов. Одновременное снижение большинства показателей клеточного и гуморального иммунитета в весенний период у всех студенток, независимо от их двигательного режима, предполагает проведение иммунокоррекции с помощью фармакологических средств или добавок отдельных нутриентов к рационам питания.

Высокая эффективность приёма комплекса витаминов в сочетании с микроэлементами даёт основание рекомендовать проведение массовой профилактики железодефицитных и иммунодефицитных состояний у учащейся молодёжи.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. У студенток, занимающихся аэробикой, содержание основных пищевых веществ, витаминов и минеральных элементов в суточных рационах питания зависело от сезона и было ниже рекомендуемых норм.

2. Динамика содержания железа в крови не зависела от режима двигательной активности и носила ярко выраженный сезонный характер у всех студенток. Концентрация железа в рационах питания зимой оказалась выше, чем летом. Суточный баланс железа в летний период был резко отрицательным, а зимой - положительным.

3. Умеренные физические нагрузки в виде занятий аэробикой, не оказывали заметного влияния на иммунитет. Большинство показателей гуморального и клеточного иммунитета у тренированных и нетренированных студенток зависели от времени года.

4. Положительное воздействие на обмен железа, показатели неспецифического иммунитета и физическую работоспособность оказывало обогащение рационов питания студенток в летний период витаминами и микроэлементами.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1Влияние различных ингредиентов питания на состояние иммунитета у здоровых людей

Первые систематические исследования влияния факторов питания на иммунную функцию относятся к началу XX века. К 40-м годам был накоплен большой фактический материал о неблагоприятном воздействии голодания, белково-калорийной недостаточности питания, а также дефицита отдельных нутриентов на противоинфекционную резистентность (\¥.К.Ве1зе1, 1991).

Проблема "Питание и иммунитет" может быть условно разделена на 2 части: 1) изучение влияния фактического питания на иммунитет; 2) изучение механизмов иммунологических явлений, связанных с потреблением и популяций пищевых веществ, несущих чужеродную антигенную информацию. Большинство исследований проводится по первому направлению, т.к. оно лежит в непосредственной близости от задач практического здравоохранения (Т.Ш.Шарманов, 1982).

Изучение особенностей влияния характера питания на функционирование систем защит организма весьма перспективно, поскольку оно создаёт предпосылки не только понимания закономерностей, которые лежат в основе иммунологической реактивности, но и управления ими (Б.Оге^зеп, 1979).

Широкие клинико-экспериментальные исследования, проведённые в последнее время во многих странах, свидетельствуют, что недостаточность энергии и пластических материалов, поступающих в организм с пищей - основная причина повышенной восприимчивости к бактериальным инфекциям, которая является следствием существенных изменений в иммунной системе.

Установлено, например, что уровень комплемента у детей с недостаточным питанием на 25% ниже контрольной группы с нормальным питанием (A.A.Kielmann, L.M.Cureio, 1979).

В последние годы большой интерес вызывают специфические воздействия индивидуальных нутриентов (витаминов, микроэлементов, полиненасыщенных жирных кислот и др.) на функции отдельных популяций иммуноци-тов. Установлено, что в сложном механизме реализаций эффекторных иммунных реакций важную роль играет белок (R.R.Hook, D.P.Hutcheson, 1976; S.Dreisen, 1979; W.R.Peter Lemon, 1994, 1995; Broeck Jan Van den, 1995; W.R.Beisel, 1996).

Многие авторы отмечают, что малобелковые рационы неблагоприятно воздействуют на уровень естественных антител в сыворотке крови, что проявлялось уменьшением их концентрации (Я.З.Лебенгарц, А.М.Рыбаков, А.В.Орлова, 1977; Н.Е.Войтко с соавт., 1985; R.Suskind et al, 1976). При уменьшении содержания белка в рационе до 4,5-5,4 г/сутки (по азоту) отмечалось достоверное снижение титров противостафилококковых антител в сыворотке крови (Н.Е.Войтко с соавт., 1985).

В последнее время белково-калорийная недостаточность стала объектом пристального изучения в плане её влияния на иммунитет. Это связано в первую очередь с тем, что дефицит белка резко снижает естественную антиинфекционную резистентность.

Дефицит белка приводит к исключительно неблагоприятным изменениям в лимфоидных органах. Так, размеры тимуса и лимфатических узлов у детей, страдающих белково-калорийной недостаточностью, как правило, резко уменьшены. В селезёнке и лимфатических узлах белково-калорийная недостаточность вызывает истощение лимфоцитов в тимусзависимых зонах, уменьшение числа и размеров лимфоидных фолликулов и зародышевых центров (К. Д.Плецитый, 1980).

11.8шктс1 е1 а1 (1976) наблюдали у детей 1-5 лет, госпитализированных по поводу белково-калорийной недостаточности, заметное снижение активности общего гемолитического комплемента (СН50) в сыворотке крови по сравнению со здоровыми детьми.

Ф.М.Вознесенская и Н.М.Паншинская (1976) обнаружили зависимость содержания лизоцима слюны от количества белка, особенно животного происхождения, а также от правильного соотношения белков, жиров и углеводов в рационе питания. При добавке к пище белка в количестве, соответствующем физиологическим нормам потребления, наблюдалось статистически достоверное возрастание антимикробного действия лизоцима. Чем выше было содержание в рационах животного белка, тем выше титр лизоцима.

Ослабление некоторых иммунных реакций в организме с хронической белково-энергетической недостаточностью наблюдали и другие авторы. В частности, А.П.Мороз (1957, 1966) в эксперименте на животных обнаружил сн