Целью данного исследования явилось изучение ферментативных взаимоотношений пищеварительных желез в выделении протеаз (пепсиногена в желудочном соке, протеолитической активности дуоденального содержимого), гликозидаз (α-амилаза слюны и панкреатическая амилаза) в условиях относительного мышечного покоя, при действии мышечного напряжения и в восстановительном периоде.
В исследовании приняли участие 16 человек в возрасте от 18 до 22 лет. Первую группу (n=8) составили лица, не занимающиеся спортом, вторую группу (n=8) составили высококвалифицированные спортсмены-борцы. Для исследования ферментативных взаимоотношений пищеварительных желез параллельно со сбором желудочного и поджелудочного соков в условиях гастродуоденального зондирования собирали смешанную слюну. В полученных биологических жидкостях определяли амилазу, пепсиноген, протеолитическую активность в покое, при действии мышечного напряжения, в течение 1, 2 часового восстановительного периода. Исследовали часовую базальную секрецию и стимулированную секрецию. Стимулятор (30 мл 0,5 % раствора соляной кислоты) вводили в двенадцатиперстную кишку. В качестве модели острого мышечного напряжения предлагалась 60-минутная велоэргометрическая нагрузка, выполнявшаяся на уровне 60-70 % от уровня МПК. Статистическую обработку производили по методу Стьдента - Фишера.
Анализ межгрупповых различий в условиях относительного мышечного покоя показал, что уровень повседневной двигательной активности оказывает существенное влияние на содержание амилазы в исследуемых биологических жидкостях (табл. 1). У борцов уровень амилазы в условиях базальной и стимулированной секреции в слюне, в дуоденальном содержимом значительно выше по сравнению с обследованными контрольной группы. Характерно, что в условиях базальной секреции при низком значении концентрации амилазы в слюне у обследованных контрольной группы наблюдается значительное увеличение концентрации панкреатической амилазы. Такое своего рода «сбалансирование» амилазы слюны и панкреатической амилазы характерно и для спортсменов, занимающихся борьбой. Просматривается определенное «компенсирование» продукции амилазы слюнными железами или поджелудочной железой, что в целом, по-видимому, обеспечивало функционирование глюкозидазной пищеварительной цепи.
Таблица 1. Содержание амилазы в слюне и дуоденальном содержимом в условиях относительного мышечного покоя у лиц с различным уровнем повседневной двигательной активности
|
Исследуемый показатель |
Условие секреции |
Контрольная группа |
Спортсмены - борцы |
||
|
Слюна |
Поджелудочный сок |
Слюна |
Поджелудочный сок |
||
|
Амилаза, мг/мл |
Базальная |
0,18±0,03 |
0,34±0,04 |
0,62±0,08*** |
0,53±0,09 |
|
Стимулированная |
0,16±0,02 |
0,16±0,02 |
0,55±0,09*** |
0,63±0,01*** |
|
|
Валовое выделение амилазы, мг/час |
Базальная |
15,6±2,1 |
14,7±2,0 |
59,4±11,5*** |
22,2±2,7* |
|
Стимулированная |
9,4±1,2 |
10,9±0,7 |
30,0±4,1** |
32,5±5,1** |
|
Примечание: * - различия достоверны по отношению к контрольной группе р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001.
При ацидификации двенадцатиперстной кишки наблюдается снижение концентрации и валового выделения амилазы в слюне обследованных и в дуоденальном содержимом обследованных контрольной группы, у борцов же наблюдается тенденция к увеличению относительно базальной секреции.
Существенное влияние на взаимоотношения ферментов слюны и содержимого двенадцатиперстной кишки оказывало физическое напряжение. Характерным является то, что после выполнения 60-минутной велоэргометрической нагрузки отмечали увеличение концентрации амилазы в слюне и в дуоденальном содержимом у всех обследованных (Рис. 1). У лиц, не занимающихся спортом при действии физического напряжения наблюдается достоверное увеличение концентрации амилазы слюны и панкреатической амилазы в условиях базальной и стимулированной секреции (р<0,001), у борцов концентрация амилазы слюны и концентрация панкреатической амилазы в условиях базальной секреции увеличивается достоверно (р<0,01), в стимулированной порции дуоденального содержимого наблюдается тенденция к увеличению исследуемого показателя.
Рис. 1. Влияние нагрузки и динамика восстановления концентрации амилазы в пищеварительных соках (за 100 % приняты показатели в условиях покоя)
Примечание: * - различия достоверны по отношению к аналогичным данным физиологического покоя р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001.
Валовое выделение амилазы слюны и дуоденального содержимого у обследованных контрольной группы при действии мышечного напряжения достоверно увеличивается (р<0,001), а у спортсменов-борцов наблюдается тенденция к увеличению данного показателя. Ацидификация двенадцатиперстной кишки в условиях мышечной нагрузки не оказывала угнетающего действия на концентрацию амилазы в слюне всех обследованных и на концентрацию панкреатической амилазы у лиц, не занимающихся спортом. При введении 0,5-го % раствора соляной кислоты интродуоденально в условиях мышечного напряжения наблюдается снижение валового выделения амилазы слюны у всех обследованных и валового выделения панкреатической амилазы у лиц, не занимающихся спортом, за счет снижения объема исследуемых пищеварительных соков при введении раздражителя.
В восстановительном периоде наблюдаются разнонаправленные изменения концентрации и валового выделения амилазы в исследуемых биологических жидкостях. Через 1 ч после действия физической нагрузки у обследованных контрольной группы в условиях базальной секреции при достоверно высоком значении концентрации и валовом выделении амилазы в слюне (р<0,05) выявлены достоверно низкие значения в дуоденальном содержимом (р<0,01). После двух часов отдыха наблюдается достоверное увеличение данного показателя в слюне (р<0,01) и в стимулированной порции дуоденального содержимого (р<0,05). У борцов через 1 ч после действия нагрузки выявлена достоверно высокая концентрация в слюне в условиях базальной секреции (р<0,05), через 2 ч отдыха - в дуоденальном содержимом в условиях стимулированной секреции (р<0,05).
Уровень повседневной двигательной активности оказывает влияние на выделение пепсиногена (ПП) железами желудка и на протеолитическую активность (ПА) дуоденального содержимого (таблица 2).
Таблица 2.Содержание пепсиногена в желудочном соке и протеолитическая активность дуоденального содержимого в условиях относительного мышечного покоя у лиц с различным уровнем повседневной двигательной активности
|
Исследуемый показатель |
Контрольная группа |
Спортсмены-борцы |
||
|
Базальная секреция |
Стимулированная секреция |
Базальная секреция |
Стимулированная секреция |
|
|
ПП желудочного сока |
50,4±5,4 |
23,2±2,9 |
49,0±5,5 |
10,24±0,35** |
|
Д/ч ПП желудочного сока |
2,78±0,25 |
0,76±0,1 |
2,14±0,3 |
0,35±0,04* |
|
ПА дуоденального содержимого |
11,1±0,9 |
15,9±1,6 |
24,8±2,9*** |
21,4±2,5* |
|
СПА дуоденального содержимого |
518,3±99,6 |
1183,9±218,7 |
1170,7±93,6*** |
1006,5±98,9 |
Примечание: * - различия достоверны по отношению к контрольной группе р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001.
У обследованных контрольной группы концентрация пепсиногена в желудочном соке выше (р<0,05), чем у спортсменов, развивающих скоростно-силовые качества, борцов. Протеолитическая активность дуоденального содержимого у спортсменов-борцов значительно выше по сравнению с не спортсменами (р<0,05). Наблюдается определенное «компенсирование» продукции ферментов, участвующих в расщеплении белков, при высоком содержании пепсиногена в желудочном соке, выявлено снижение протеолитической активности дуоденального содержимого, и наоборот. При введении раздражителя наблюдается снижение концентрации и валового выделения пепсиногенов у всех обследованных (р<0,001). Протеолитическая активность и суммарная протеолитическая активность дуоденального содержимого при действии раздражителя у лиц, не занимающихся спортом, увеличивается (р<0,01), у борцов значительного влияния не выявлено.
При действии 60-минутной физической нагрузки у всех обследованных наблюдаются однонаправленные изменения в выделении пепсиногена (Рис. 2). Так, при действии мышечного напряжения у обследованных контрольной группы наблюдается тенденция к снижению концентрации пепсиногена в условиях базальной секреции, у борцов данный показатель достоверно снижается по сравнению с исходными значениями (р<0,001). Валовое выделение пепсиногена изменяется в соответствии с концентрацией.
Рис. 2. Влияние нагрузки и динамика восстановления концентрации пепсиногена в желудочном соке и протеолитическая активность дуоденального содержимого (за 100 % приняты показатели в условиях покоя)
Примечание: * - различия достоверны по отношению к аналогичным данным физиологического покоя р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001.
Протеолитическая активность дуоденального содержимого при действии физического напряжения достоверно увеличивается у обследованных контрольной группы в условиях базальной (р<0,01) и стимулированной (р<0,001) секреции, у борцов наблюдается достоверное снижение в условиях базальной секреции (р<0,05). Суммарная протеолитическая активность дуоденального содержимого у обследованных изменяется в соответствии с протеолитической активностью.
В течение восстановительного периода выявлены разнонаправленные изменения исследуемых показателей у лиц с различным уровнем повседневной двигательной активности. Через 1 ч после действия нагрузки у обследованных контрольной группы наблюдается достоверное снижение концентрации пепсиногена в условиях базальной (р<0,05) и стимулированной секреции (р<0,001), протеолитическая активность дуоденального содержимого восстанавливается до фоновых значений, в условиях стимулированной секреции выявлена тенденция к увеличению данного показателя. В течение двухчасового восстановительного периода в условиях стимулированной секреции наблюдаются достоверное увеличение песиногена (р<0,01), тенденция к снижению протеолитической активности дуоденального содержимого. У борцов через 1 ч отдыха наблюдаются значительное снижение концентрации пепсиногена в условиях базальной секреции (р<0,01), увеличение при действии раздражителя (р<0,01), в протеолитической активности дуоденального содержимого достоверных изменений не выявлено. Через 2 ч после действия нагрузки у борцов наблюдаются достоверное снижение концентрации пепсиногена (р<0,001), тенденция к снижению протеолитической активности дуоденального содержимого.
Выводы
- В условиях мышечного покоя отмечена особенность, характерная для всех обследованных: параллельно снижению фермента в одном пищеварительном соке наблюдали увеличение в другом пищеварительном соке.
- В состоянии относительного мышечного покоя концентрация α-амилазы слюны, панкреатической амилазы, протеолитическая активность дуоденального содержимого у борцов значительно выше, концентрация пепсиногена ниже, чем у лиц, не занимающихся спортом.
- При мышечном напряжении и в восстановительном периоде выявлены различные сдвиги в выделении α-амилазы слюны и панкреатической амилазы, в концентрации пепсиногена и протеолитической активности дуоденального содержимого. При этом изменялся и характер ферментативных взаимоотношений в исследуемых пищеварительных соках.
Рецензенты:
- Щуров В.А., д.м.н., профессор, гл. научный сотрудник, профессор научного клинико-эксперементального отдела физиологии ФГБУ РНЦ «Восстановительная травматология и ортопедия» им. академика Г.А. Елизарова», Минздравсоцразвития РФ, г. Курган.
- Дюльдин В.А., д.м.н., директор ГУ «Курганский областной центр лицензирования медицинской и фармацевтической деятельности», г. Курган.
Работа получена 01.11.2011.
center