Под действием стрессорных факторов, одним из которых является физическая нагрузка, усиливается интенсивность перекисных процессов, происходит изменение защитной реакции организма и метаболической активности нейтрофильных гранулоцитов крови. Физическая нагрузка спортсменов разной интенсивности, циклического и ациклического характера сопровождается специфическими изменениями в структуре метаболизма. При физической нагрузке возрастает потребление кислорода и зависит от интенсивности и длительности нагрузки, что приводит к повышению уровня свободнорадикальных процессов. Усиленное образование продуктов ПОЛ может свидетельствовать о снижении активности антиоксидантной системы (АОС). АОС необходима для ускорения процесса адаптации и предупреждения дезадаптационных расстройств, характеристика ПОЛ служит критерием оценки адаптации организма к напряженной мышечной деятельности.
Спортивная тренировка как циклических, так и ациклических видов спорта существенно изменяется в течение годичного цикла подготовки в соответствии с задачами конкретного периода. Исследования биохимических и цитохимических параметров дают важную информацию о влиянии спортивной тренировки на состояние различных систем организма спортсмена, о состоянии здоровья, а также о физиологических механизмах оздоровительного эффекта физической тренировки.
Цель исследования - оценка корреляционного анализа окислительно-восстановительного гомеостаза активированных нейтрофилов и системы ПОЛ-АО у спортсменов в различных периодах годичного цикла.
Материал и методы исследования
Были обследованы спортсмены (МС, КМС, I разряд) - пловцы и баскетболисты мужского пола, в возрасте 18-21 года. Схемы круглогодичной тренировки строились с учетом теории периодизации спортивной тренировки в течение года и включали подготовительный, соревновательный и восстановительный периоды. При обследовании были использованы цитохимические методики определения в Нф уровня миелопероксидазы (МПО) (по Карпищенко А.И., 1999), содержание катионных белков (КБ) (Шубич М.Г., 1974), уровень кислой фосфатазы (КФ) и щелочной фосфатазы (ЩФ) (Шубич М.Г., 1980). Биохимический метод был использован для определения уровня ПОЛ-АО по содержанию малонового диальдегида (МДА) (по Андреевой Л.И. и др., 1988) и активности каталазы (по Карпищенко А.И., 1999) в плазме крови и эритроцитах. Уровень физической работоспособности определяли с помощью пробы PWC170 и максимального потребления кислорода (МПК) (по Карпману В.Л. и др., 1988).
Для выявления взаимосвязи между уровнем физической работоспособности, уровнем функционирования системы ПОЛ-АО и компонентами бактерицидных систем Нф был проведен корреляционный анализ полученных данных с помощью компьютерной программы математического анализа SPSS Statistics 17.0.
Результаты исследования и их обсуждение
Считается, что циркулирующие Нф у спортсменов характеризуются увеличением спонтанной продукции кислородных радикалов [3; 5], а лейкоцитарная секреция свободных радикалов является фактором индукции ПОЛ [4]. Таким образом, уровень ПОЛ в периферической крови, с одной стороны, возможно, определяется активностью Нф, с другой стороны, ПОЛ - опосредованная стимуляция клиринговой программы Нф, которая вкупе с моноцитами уменьшает вероятность контакта антигенов с лимфоидными клетками и снижает выраженность гуморального иммунного ответа [4].
В результате проведенных исследований установлены корреляционные связи между уровнем физической работоспособности, уровнем функционирования системы ПОЛ-АО и компонентами бактерицидных систем Нф у пловцов и баскетболистов в подготовительном, соревновательном и восстановительном периодах (табл. 1-6).
Таблица 1
Корреляционные связи по Спирмену у пловцов в подготовительном периоде
Корреляция по Спирмену - пловцы, подготовительный период |
||||||||||||
|
МПО |
КБ |
ЩФ |
КФ |
МПК |
Каталаза плазма |
Каталаза эритроциты |
МДА плазма |
МДА эритроциты |
Абс. Нф |
Отн. Нф |
PWC |
МПО |
1 |
-0,358 |
0,128 |
-0,111 |
-0,022 |
0,301 |
-0,261 |
,453* |
,429* |
0,026 |
-,469* |
-0,154 |
КБ |
-0,358 |
1 |
-0,311 |
0,061 |
0,004 |
-0,314 |
,519* |
-,577** |
-,746** |
-0,183 |
0,147 |
-0,039 |
ЩФ |
0,128 |
-0,311 |
1 |
0,069 |
0,027 |
,438* |
-0,183 |
0,325 |
0,296 |
0,085 |
0,052 |
0,059 |
КФ |
-0,111 |
0,061 |
0,069 |
1 |
-0,15 |
0,298 |
0,143 |
0,019 |
-0,225 |
-0,186 |
-0,217 |
-0,032 |
МПК |
-0,022 |
0,004 |
0,027 |
-0,15 |
1 |
0,124 |
0,016 |
0,21 |
0,175 |
0,209 |
0,407 |
0,072 |
Каталаза плазма |
0,301 |
-0,314 |
,438* |
0,298 |
0,124 |
1 |
-,434* |
,549** |
,538** |
-0,082 |
-0,414 |
0,167 |
Каталаза эрит. |
-0,261 |
,519* |
-0,183 |
0,143 |
0,016 |
-,434* |
1 |
-,573** |
-,527* |
-0,102 |
0,138 |
-0,121 |
МДА плазма |
,453* |
-,577** |
0,325 |
0,019 |
0,21 |
,549** |
-,573** |
1 |
,765** |
-0,09 |
-0,166 |
0,139 |
МДА эрит. |
,429* |
-,746** |
0,296 |
-0,225 |
0,175 |
,538** |
-,527* |
,765** |
1 |
0,085 |
-0,232 |
0,127 |
Абс. Нф |
0,026 |
-0,183 |
0,085 |
-0,186 |
0,209 |
-0,082 |
-0,102 |
-0,09 |
0,085 |
1 |
,498* |
-0,085 |
Отн. Нф |
-,469* |
0,147 |
0,052 |
-0,217 |
0,407 |
-0,414 |
0,138 |
-0,166 |
-0,232 |
,498* |
1 |
-0,083 |
PWC |
-0,154 |
-0,039 |
0,059 |
-0,032 |
0,072 |
0,167 |
-0,121 |
0,139 |
0,127 |
-0,085 |
-0,083 |
1 |
**. Корреляция значима на уровне 0.01 (2-сторон.).
*. Корреляция значима на уровне 0.05 (2-сторон.).
Таблица 2
Корреляционные связи по Спирмену у пловцов в соревновательном периоде
Корреляция по Спирмену - пловцы, соревновательный период |
||||||||||||
|
МПО |
КБ |
ЩФ |
КФ |
МПК |
Каталаза плазма |
Каталаза эритроциты |
МДА плазма |
МДА эритроциты |
Абс. Нф |
Отн. Нф |
PWC |
МПО |
1 |
,766** |
,776** |
,615** |
-0,111 |
-0,235 |
,674** |
0,15 |
-0,235 |
-0,073 |
-,673** |
-0,105 |
КБ |
,766** |
1 |
,709** |
,721** |
-0,233 |
-0,289 |
,692** |
0,207 |
-0,183 |
-0,181 |
-,688** |
0,04 |
ЩФ |
,776** |
,709** |
1 |
,731** |
-0,067 |
-0,185 |
,650** |
0,138 |
-0,21 |
0,015 |
-,626** |
0,174 |
КФ |
,615** |
,721** |
,731** |
1 |
-0,008 |
-0,275 |
,692** |
,441* |
-0,159 |
-,457* |
-,667** |
0,117 |
МПК |
-0,111 |
-0,233 |
-0,067 |
-0,008 |
1 |
0,022 |
-0,003 |
-0,052 |
-0,065 |
-0,157 |
0,094 |
-0,268 |
Каталаза плазма |
-0,235 |
-0,289 |
-0,185 |
-0,275 |
0,022 |
1 |
-0,279 |
0,229 |
-0,164 |
0,031 |
0,134 |
-0,256 |
Каталаза эрит. |
,674** |
,692** |
,650** |
,692** |
-0,003 |
-0,279 |
1 |
0,247 |
-0,408 |
-0,151 |
-,548** |
0,106 |
МДА плазма |
0,15 |
0,207 |
0,138 |
,441* |
-0,052 |
0,229 |
0,247 |
1 |
-0,314 |
-,443* |
-,449* |
0,065 |
МДА эрит. |
-0,235 |
-0,183 |
-0,21 |
-0,159 |
-0,065 |
-0,164 |
-0,408 |
-0,314 |
1 |
-0,093 |
-0,012 |
0,038 |
Абс. Нф |
-0,073 |
-0,181 |
0,015 |
-,457* |
-0,157 |
0,031 |
-0,151 |
-,443* |
-0,093 |
1 |
,571** |
0,164 |
Отн. Нф |
-,673** |
-,688** |
-,626** |
-,667** |
0,094 |
0,134 |
-,548** |
-,449* |
-0,012 |
,571** |
1 |
0,034 |
PWC |
-0,105 |
0,04 |
0,174 |
0,117 |
-0,268 |
-0,256 |
0,106 |
0,065 |
0,038 |
0,164 |
0,034 |
1 |
**. Корреляция значима на уровне 0.01 (2-сторон.).
*. Корреляция значима на уровне 0.05 (2-сторон.).
Таблица 3
Корреляционные связи по Спирмену у пловцов в восстановительном периоде
Корреляция по Спирмену - пловцы, восстановительный период |
||||||||||||
|
МПО |
КБ |
ЩФ |
КФ |
МПК |
Каталаза плазма |
Каталаза эритроциты |
МДА плазма |
МДА эритроциты |
Абс. Нф |
Отн. Нф |
PWC |
МПО |
1 |
,751** |
0,175 |
-0,309 |
0,095 |
0,052 |
-,504* |
0,066 |
-,536* |
-,709** |
-,555* |
0,032 |
КБ |
,751** |
1 |
,458* |
-0,289 |
0,057 |
0,025 |
-,598** |
0,002 |
-,883** |
-,527* |
-,692** |
-0,141 |
ЩФ |
0,175 |
,458* |
1 |
0,279 |
0,156 |
0,185 |
-0,284 |
0,118 |
-,512* |
-0,302 |
-0,289 |
0,223 |
КФ |
-0,309 |
-0,289 |
0,279 |
1 |
0,069 |
0,225 |
0,273 |
-0,205 |
0,149 |
0,132 |
0,133 |
,453* |
МПК |
0,095 |
0,057 |
0,156 |
0,069 |
1 |
0,018 |
-0,289 |
0,053 |
0,14 |
0,106 |
0,101 |
-0,162 |
Каталаза плазма |
0,052 |
0,025 |
0,185 |
0,225 |
0,018 |
1 |
-0,078 |
0,361 |
-0,051 |
-0,054 |
-0,159 |
-0,012 |
Каталаза эрит. |
-,504* |
-,598** |
-0,284 |
0,273 |
-0,289 |
-0,078 |
1 |
-0,185 |
0,425 |
0,265 |
0,228 |
0,239 |
МДА плазма |
0,066 |
0,002 |
0,118 |
-0,205 |
0,053 |
0,361 |
-0,185 |
1 |
-0,111 |
0,242 |
-0,039 |
-0,271 |
МДА эрит. |
-,536* |
-,883** |
-,512* |
0,149 |
0,14 |
-0,051 |
0,425 |
-0,111 |
1 |
0,401 |
,635** |
0,039 |
Абс. Нф |
-,709** |
-,527* |
-0,302 |
0,132 |
0,106 |
-0,054 |
0,265 |
0,242 |
0,401 |
1 |
,616** |
-0,217 |
Отн. Нф |
-,555* |
-,692** |
-0,289 |
0,133 |
0,101 |
-0,159 |
0,228 |
-0,039 |
,635** |
,616** |
1 |
0,175 |
PWC |
0,032 |
-0,141 |
0,223 |
,453* |
-0,162 |
-0,012 |
0,239 |
-0,271 |
0,039 |
-0,217 |
0,175 |
1 |
**. Корреляция значима на уровне 0.01 (2-сторон.).
*. Корреляция значима на уровне 0.05 (2-сторон.).
Таблица 4
Корреляционные связи по Спирмену у баскетболистов в подготовительном периоде
Корреляция по Спирмену - баскетболисты, подготовительный период |
||||||||||||
|
МПО |
КБ |
ЩФ |
КФ |
МПК |
Каталаза плазма |
Каталаза эритроциты |
МДА плазма |
МДА эритроциты |
Абс. Нф |
Отн. Нф |
PWC |
МПО |
1 |
-0,152 |
-0,014 |
0,152 |
0,021 |
-,617* |
0,218 |
-0,141 |
-0,018 |
-0,18 |
-0,018 |
-0,373 |
КБ |
-0,152 |
1 |
-0,568 |
-0,474 |
0,333 |
0,407 |
-0,07 |
0,011 |
-0,414 |
-0,242 |
-0,333 |
0,035 |
ЩФ |
-0,014 |
-0,568 |
1 |
-0,021 |
-0,099 |
-0,332 |
-0,049 |
-0,042 |
0,085 |
0,025 |
0,445 |
-0,056 |
КФ |
0,152 |
-0,474 |
-0,021 |
1 |
-0,277 |
-0,498 |
,606* |
-0,392 |
0,405 |
0,114 |
-0,207 |
-0,077 |
МПК |
0,021 |
0,333 |
-0,099 |
-0,277 |
1 |
0,161 |
0,035 |
0,028 |
-0,182 |
0,336 |
0,039 |
0,42 |
Каталаза плазма |
-,617* |
0,407 |
-0,332 |
-0,498 |
0,161 |
1 |
-0,511 |
,585* |
0,075 |
0,049 |
0,166 |
0,158 |
Каталаза эрит. |
0,218 |
-0,07 |
-0,049 |
,606* |
0,035 |
-0,511 |
1 |
-0,224 |
0,406 |
0,424 |
-0,053 |
0,042 |
МДА плазма |
-0,141 |
0,011 |
-0,042 |
-0,392 |
0,028 |
,585* |
-0,224 |
1 |
0,333 |
-0,018 |
,742** |
-0,063 |
МДА эрит. |
-0,018 |
-0,414 |
0,085 |
0,405 |
-0,182 |
0,075 |
0,406 |
0,333 |
1 |
0,421 |
0,304 |
-0,116 |
Абс. Нф |
-0,18 |
-0,242 |
0,025 |
0,114 |
0,336 |
0,049 |
0,424 |
-0,018 |
0,421 |
1 |
-0,06 |
0,189 |
Отн. Нф |
-0,018 |
-0,333 |
0,445 |
-0,207 |
0,039 |
0,166 |
-0,053 |
,742** |
0,304 |
-0,06 |
1 |
0,261 |
PWC |
-0,373 |
0,035 |
-0,056 |
-0,077 |
0,42 |
0,158 |
0,042 |
-0,063 |
-0,116 |
0,189 |
0,261 |
1 |
**. Корреляция значима на уровне 0.01 (2-сторон.).
*. Корреляция значима на уровне 0.05 (2-сторон.).
Таблица 5
Корреляционные связи по Спирмену у баскетболистов в соревновательном периоде
Корреляция по Спирмену - баскетболисты, соревновательный период |
||||||||||||
|
МПО |
КБ |
ЩФ |
КФ |
МПК |
Каталаза плазма |
Каталаза эритроциты |
МДА плазма |
МДА эритроциты |
Абс. Нф |
Отн. Нф |
PWC |
МПО |
1 |
0,144 |
-0,241 |
-0,031 |
0,127 |
0,175 |
-0,179 |
0,053 |
-0,113 |
0,615 |
0,358 |
0,115 |
КБ |
0,144 |
1 |
0,078 |
0,261 |
0,515 |
-0,217 |
-0,029 |
0,171 |
0,166 |
-0,098 |
0,191 |
0,552 |
ЩФ |
-0,241 |
0,078 |
1 |
-0,07 |
0,294 |
-,644* |
-0,117 |
0,235 |
0,313 |
-0,269 |
-0,248 |
0,233 |
КФ |
-0,031 |
0,261 |
-0,07 |
1 |
-0,117 |
0,187 |
-,687* |
0,55 |
0,11 |
0,086 |
-0,377 |
-0,048 |
МПК |
0,127 |
0,515 |
0,294 |
-0,117 |
1 |
-0,532 |
-0,194 |
-0,476 |
-0,014 |
-0,357 |
-0,03 |
,812** |
Каталаза плазма |
0,175 |
-0,217 |
-,644* |
0,187 |
-0,532 |
1 |
-0,054 |
0,297 |
-0,203 |
,647* |
0,242 |
-0,286 |
Каталаза эрит. |
-0,179 |
-0,029 |
-0,117 |
-,687* |
-0,194 |
-0,054 |
1 |
-0,282 |
-0,248 |
-0,118 |
0,566 |
-0,395 |
МДА плазма |
0,053 |
0,171 |
0,235 |
0,55 |
-0,476 |
0,297 |
-0,282 |
1 |
0,506 |
0,295 |
-0,232 |
-0,268 |
МДА эрит. |
-0,113 |
0,166 |
0,313 |
0,11 |
-0,014 |
-0,203 |
-0,248 |
0,506 |
1 |
-0,249 |
-0,543 |
0,108 |
Абс. Нф |
0,615 |
-0,098 |
-0,269 |
0,086 |
-0,357 |
,647* |
-0,118 |
0,295 |
-0,249 |
1 |
0,6 |
-0,179 |
Отн. Нф |
0,358 |
0,191 |
-0,248 |
-0,377 |
-0,03 |
0,242 |
0,566 |
-0,232 |
-0,543 |
0,6 |
1 |
-0,114 |
PWC |
0,115 |
0,552 |
0,233 |
-0,048 |
,812** |
-0,286 |
-0,395 |
-0,268 |
0,108 |
-0,179 |
-0,114 |
1 |
**. Корреляция значима на уровне 0.01 (2-сторон.).
*. Корреляция значима на уровне 0.05 (2-сторон.).
Таблица 6
Корреляционные связи по Спирмену у баскетболистов в восстановительном периоде
Корреляция по Спирмену - баскетболисты, восстановительный период |
||||||||||||
|
МПО |
КБ |
ЩФ |
КФ |
МПК |
Каталаза плазма |
Каталаза эритроциты |
МДА плазма |
МДА эритроциты |
Абс. Нф |
Отн. Нф |
PWC |
МПО |
1 |
0,433 |
0,205 |
0,41 |
,718* |
-0,14 |
-0,056 |
-0,449 |
0,236 |
-0,192 |
-0,413 |
,772* |
КБ |
0,433 |
1 |
-0,037 |
0,491 |
0,3 |
-0,199 |
-0,127 |
-0,555 |
-0,31 |
-0,401 |
0,02 |
0,208 |
ЩФ |
0,205 |
-0,037 |
1 |
0,037 |
-0,076 |
0,607 |
0,283 |
-0,277 |
-0,304 |
0,065 |
0,223 |
0,146 |
КФ |
0,41 |
0,491 |
0,037 |
1 |
0,098 |
-0,115 |
-,732* |
0,071 |
0,248 |
0,159 |
-0,011 |
0,348 |
МПК |
,718* |
0,3 |
-0,076 |
0,098 |
1 |
-0,002 |
0,233 |
-0,474 |
0,057 |
0,089 |
-,670* |
,865** |
Каталаза плазма |
-0,14 |
-0,199 |
0,607 |
-0,115 |
-0,002 |
1 |
0,302 |
0,013 |
-0,543 |
0,388 |
-0,277 |
-0,03 |
Каталаза эрит. |
-0,056 |
-0,127 |
0,283 |
-,732* |
0,233 |
0,302 |
1 |
-0,499 |
-0,212 |
-0,291 |
-0,234 |
-0,015 |
МДА плазма |
-0,449 |
-0,555 |
-0,277 |
0,071 |
-0,474 |
0,013 |
-0,499 |
1 |
0,31 |
0,15 |
-0,006 |
-0,465 |
МДА эрит. |
0,236 |
-0,31 |
-0,304 |
0,248 |
0,057 |
-0,543 |
-0,212 |
0,31 |
1 |
-0,125 |
-0,213 |
0,182 |
Абс. Нф |
-0,192 |
-0,401 |
0,065 |
0,159 |
0,089 |
0,388 |
-0,291 |
0,15 |
-0,125 |
1 |
-0,02 |
0,342 |
Отн. Нф |
-0,413 |
0,02 |
0,223 |
-0,011 |
-,670* |
-0,277 |
-0,234 |
-0,006 |
-0,213 |
-0,02 |
1 |
-0,396 |
PWC |
,772* |
0,208 |
0,146 |
0,348 |
,865** |
-0,03 |
-0,015 |
-0,465 |
0,182 |
0,342 |
-0,396 |
1 |
**. Корреляция значима на уровне 0.01 (2-сторон.).
*. Корреляция значима на уровне 0.05 (2-сторон.).
У пловцов выражены корреляционные связи иммунной системы и системы ПОЛ-АО во всех периодах подготовки. Можно утверждать, что при физическом и эмоциональном напряжении в соревновательном периоде у пловцов происходят максимальные функциональные изменения в показателях иммунной и окислительно-восстановительной систем, отвечающих за сохранение здоровья. У баскетболистов корреляционные связи этих систем менее выражены. Взаимосвязь физической работоспособности с бактерицидной системой Нф выражена у пловцов и баскетболистов только в восстановительном периоде.
Взаимосвязь МПО и КБ у пловцов в соревновательном и восстановительном периодах характеризует антибактериальную эффективность лейкоцитов.
Антиоксидантная защита, представленная каталазой в плазме крови и эритроцитах, имеет корреляционные связи в подготовительном и соревновательном периодах как у пловцов, так и у баскетболистов, в восстановительном периоде у спортсменов только связь в эритроцитах с иммунной системой.
Отсутствие значимых корреляционных связей между уровнем ПОЛ в плазме и эритроцитах и активностью МПО Нф у спортсменов-баскетболистов не позволяет утверждать, что содержание продуктов ПОЛ в крови отражает интенсивность продукции свободных радикалов нейтрофильными гранулоцитами, но дает основание полагать, что уровень ПОЛ может отражать способность Нф к фагоцитозу [2].
Существует мнение, что отрицательные корреляции, регистрируемые между активностью МПО и уровнем МДА как в плазме крови, так и в эритроцитах, могут отражать окислительную деструкцию гидроперекисей жирных кислот в присутствии свободных радикалов, секретируемых Нф [1].
Выводы
Окислительно-восстановительный гомеостаз активированных нейтрофилов и соотношение прооксидантной и антиоксидантной систем в плазме и эритроцитах периферической крови у спортсменов может меняться в зависимости от индивидуального состояния организма и степени интенсивности тренировочного и соревновательного процесса.
Результаты оценки корреляционных взаимодействий метаболической активности нейтрофильных гранулоцитов с уровнем МДА у спортсменов дают основания предполагать, что МДА может отражать способность Нф к фагоцитозу, а АОС, представленная каталазой, ускоряющая процесс адаптации, повышает неспецифическую резистентность организма в зависимости от тренировочного периода на различных этапах годичного цикла.
Рецензенты:
Якунин В.Е., д.м.н., профессор, ФГБОУ ВПО «Тольяттинский государственный университет», г. Тольятти.
Гройсман В.А., д.м.н., профессор, главный врач ГБУЗ Самарской области «Тольяттинская городская клиническая больница № 1», г. Тольятти.
Библиографическая ссылка
Величко Т.И., Гришина Е.И. КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОСТАНОВИТЕЛЬНОГО ГОМЕОСТАЗА АКТИВИРОВАННЫХ НЕЙТРОФИЛОВ И СИСТЕМЫ ПОЛ-АО У СПОРТСМЕНОВ В РАЗЛИЧНЫХ ПЕРИОДАХ ГОДИЧНОГО ЦИКЛА // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 3. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=13353 (дата обращения: 06.11.2024).