Влияние физических нагрузок на популяционный состав и метаболический статус лимфоцитов крови спортсменов, занимающихся борьбой дзюдо

Короткий зміст

Матеріал і методи дослідження. Під спостереженням знаходилось 118 спортсменів, які займались боротьбою дзюдо, чоловічої статі, віком 18-20 років (середній вік – 19,2 року). Серед обстежених спортсменів масові розряди мали 106 осіб, кандидатів у майстри спорту та майстрів спорту було 12 осіб. Тренувальний макроцикл включав 4 періоди: (1) підготовчий тривалістю 3 місяці, з частотою тренувань 3 рази на тиждень по 2 години; (2) змагальний тривалістю 2-3 дні з кількістю спарингів 2-6 за весь час змагань; (3) перехідний тривалістю 10 днів с полегшеними тренуваннями двічі на тиждень; (4) додатковий перехідний період с полегшеними тренуваннями двічі на тиждень. Контрольну групу склали 57 практично здорових нетренованих чоловіків 18-20 років. Роботу виконували з урахуванням всіх положень біоетики (Страсбург, 1985).

Імунологічні та біохімічні дослідження проводили на початку та в кінці кожного періоду макроциклу в науковій лабораторії кафедри патофізіології Луганського державного медичного університету (зав. – проф. Н.К. Казімірко). Виділення лімфоцитів з периферійної крові здійснювали в градієнті густини фікол-верографін. Визначення кількості тотальних Т-клітин, В-лімфоцитів, Т-хелперів/індукторів, Т-супресорів/цитотоксиків та природних кілерів проводили методом непрямої імунної флуоресценції з використанням моноклональних антитіл CD3, CD22, CD4, CD8 та CD16 виробництва науково-виробничого центру «Медбіоспектр» (Москва, РФ). Визначення ІЛ-2, ІЛ-6, ІЛ-10, ФНП-α, ФНП-β, гамма-ІФН проводили в супернатантах лімфоцитів імуноферментним методом з використанням комерційних тест-систем (Державний НДІ особливо чистих біопрепаратів, С.-Петербург, РФ). Визначення функціональної активності CD16+-клітин проводили фотоелектрокалориметричним методом. Визначення МДА проводили за Стальною І.Д., Гарішвілі Т.Г. (1977), ДК ненасичених вищих масних кислот – за Стальною І.Д. (1977). Активність каталази вивчали за Королюк М.А. і ін. (1988), активність СОД – спектрофотометричним методом. Інтегральний коефіцієнт Ф вираховували за формулою: Ф = (ДК+МДА)/(КТ+СОД). Визначення АМФ, АДФ і АТФ в лімфоцитах проводили за Conh, Carter C.E. (1950). Енергетичний заряд (ЕЗ) підраховували за формулою: ЕЗ = ((АТФ) + 1/2(АДФ))/((АТФ) + (АДФ) + (АМФ)). Вивчення загальної активності ЛДГ та її ізоферментного спектра (ЛДГ1-5) проводили за допомогою електрофорезу в гелі. Активність Г-6-ФДГ визначали за методом Є.Ф. Путиліна та С.Д. Зоїдзе (1982). Характер виявлених змін був проаналізований з використанням варіаційної статистики на ЕОМ.

Результати дослідження та їх аналіз. Вплив фізичних навантажень на субпопуляційний склад лімфоцитів периферійної крові спортсменів-дзюдоїстів в динаміці тренувального макроциклу. На початку підготовчого періоду відносний вміст CD3+-клітин був практично однаковим з таким в осіб контрольної групи, а абсолютний вміст виявився вірогідно нижчим. Зниження індексу імунорегуляції CD4/CD8 було вірогідним за відносним та абсолютним показниками. Абсолютний вміст CD22+-клітин вірогідно зменшився, а відносний рівень CD16+-лімфоцитів вірогідно перевищував такий в контрольній групі. Наприкінці підготовчого періоду відбулось зниження вмісту тотальних Т-лімфоцитів, В-клітин, збільшувався дисбаланс в системі CD4/CD8.

На початку змагального періоду показники вмісту СD3+-, CD4+-, CD8+-клітин суттєво не відрізнялись від таких наприкінці підготовчого періоду. Наприкінці змагального періоду абсолютний вміст CD3+-клітин вірогідно знизився порівняно з вихідним рівнем та показником контрольної групи. Значення індексу імунорегуляції CD4/CD8 вірогідно знизилось проти вихідного рівня та показника в контрольній групі. Абсолютний вміст CD22+- та CD16+-клітин знизився вірогідно проти вихідного рівня та показника в контрольній групі, відносний – невірогідно збільшився проти вихідного рівня.

На початку перехідного періоду абсолютний вміст CD3+- та CD4+-лімфоцитів вірогідно збільшився порівняно з показником наприкінці змагального періоду, але залишався вірогідно нижчим показника в контрольній групі. Відносний вміст CD3+-клітин коливався в межах значень контрольної групи. Абсолютне та відносне значення індексу імунорегуляції CD4/CD8 було вірогідно нижчим показника контрольної групи. Абсолютний вміст CD22+- та CD16+-лімфоцитів був вірогідно вищим, ніж в кінці змагального періоду, та вірогідно нижчим, ніж в контрольній групі. В кінці перехідного періоду абсолютний вміст CD3+-, CD22+-клітин, а також абсолютне та відносне значення індексу імунорегуляції CD4/CD8 виявились вірогідно вищими показників на початку періоду та вірогідно нижчими показників контрольної групи. Відносний вміст CD16+-лімфоцитів вірогідно знизився проти показника на початку перехідного періоду та проти показника контрольної групи.

Наприкінці додаткового десятиденного перехідного періоду абсолютний вміст CD3+-клітин вірогідно знизився проти показника в контрольній групі. Значення індексу імунорегуляції CD4/CD8 виявилось в 1,2-1,23 рази вищим показника наприкінці перехідного періоду, але в 1,19-1,21 рази нижчим показника контрольної групи. Відносний вміст CD16+-клітин вірогідно перевищував показник контрольної групи.

Вплив на секреторну та цитотоксичну активність лімфоцитів периферійної крові спортсменів-дзюдоїстів в динаміці тренувального макроциклу. Наприкінці підготовчого періоду продукція CD4+-клітинами ІЛ-2, ІЛ-6, ІЛ-10, ФНП-α, ФНП- β, гамма-ІФН виявилась вірогідно нижчою показників контрольної групи при переважанні продукції ІЛ-2 серед інтерлейкінів, і ФНП-α – серед факторів некрозу пухлини. Індекс цитотоксичності (ІЦ) CD16+-клітин вірогідно знизився порівняно з показником контрольної групи.

В кінці змагального періоду було зареєстроване подальше зниження секреції медіаторів лімфоцитами. ІЦ CD16+-клітин вірогідно знизився порівняно з показником наприкінці підготовчого періоду та з показником контрольної групи.

Наприкінці перехідного періоду відбувалась нормалізація функціональної активності лімфоцитів периферійної крові спортсменів, однак відносно показників контрольної групи рівні секреції медіаторів були вірогідно нижчими. Цитотоксична активність CD16+-клітин вірогідно збільшувалась проти показника наприкінці змагального періоду, але залишалась вірогідно нижчою такої в кінці підготовчого періоду та показника контрольної групи.

Наприкінці додаткового перехідного періоду секреторна та цитотоксична активність лімфоцитів периферійної крові спортсменів повністю нормалізувалась.

Вплив на процеси ПОЛ та ферментативну систему АОЗ в загальному пулі лімфоцитів периферійної крові спортсменів-дзюдоїстів в динаміці тренувального макроциклу. На початку підготовчого періоду внутрішньоклітинний вміст ДК та МДА вірогідно збільшився порівняно з показниками контрольної групи. Активність КТ та СОД вірогідних відмінностей з контролем не мала. Внаслідок вказаних зсувів реєстрували вірогідне збільшення інтегрального коефіцієнта Ф. Наприкінці підготовчого періоду вміст ДК та МДА й активність КТ невірогідно зменшувались проти вихідних рівнів, а активність СОД вірогідно збільшувалась. Значення коефіцієнту Ф коливалось в межах значень контрольної групи.

На початку змагального періоду інтенсивність процесів ПОЛ в загальному пулі лімфоцитів виявилась нижчою такою на початку підготовчого періоду. В кінці змагального періоду реєстрували збільшення активності процесів ПОЛ в лімфоцитах і зниження активності КТ та СОД. Значення коефіцієнту Ф вірогідно перевищувало показник контрольної групи, показники на початку змагального періоду, на початку і в кінці підготовчого періоду.

В перехідному періоді активація процесів ПОЛ та недостатність ферментативної системи АОЗ мали зворотну динаміку. В кінці періоду значення коефіцієнту Ф вірогідно знизилось порівняно з вихідним рівнем, але залишалось вірогідно вищим показника в контрольній групі.

Наприкінці додаткового перехідного періоду вміст ДК, МДА, а також активність КТ та СОД коливались в межах значень контрольної групи.

Вплив на процеси ПОЛ та ферментативну систему АОЗ в субпопуляціях лімфоцитів периферійної крові спортсменів-дзюдоїстів в динаміці тренувального макроциклу. На початку підготовчого періоду вміст ДК був вірогідно збільшеним у всіх субпопуляціях лімфоцитів, а вміст МДА – у всіх клітинах, крім CD8+- та CD22+-лімфоцитів. Наприкінці періоду вміст ДК залишався вірогідно збільшеним відносно показника в контрольній групі лише в CD16+-клітинах, а вміст МДА находився в межах значень осіб контрольної групи. Протягом всього підготовчого та на початку змагального періоду активність КТ та СОД в СD4+-, CD8+-, CD22+- та в CD16+-лімфоцитах вірогідно не перевищувала таку в контрольній групі.

На початку змагального періоду вміст ДК був зниженим у всіх субпопуляціях лімфоцитів порівняно з показниками контролю. Вміст МДА виявився вірогідно зниженим лише в CD8+-клітинах.

До кінця періоду рівень ДК в усіх клітинах вірогідно перевищував показники контрольної групи, на початку змагального та підготовчого періодів. Рівень МДА у всіх субпопуляціях лімфоцитів вірогідно перевищив показник в контрольній групі та показники на початку змагального та підготовчого періодів. Активність КТ та СОД в усіх субпопуляціях лімфоцитів вірогідно знижувалась проти показника контрольної групи та показника на початку змагального періоду.

В перехідному періоді вміст ДК та МДА в субпопуляціях лімфоцитів знижувався, особливо в кінці, але повної нормалізації не реєстрували. В кінці періоду активність КТ та СОД в субпопуляціях клітин находилась в межах значень контрольної групи.

Наприкінці додаткового перехідного періоду вміст ДК, МДА та активність КТ і СОД в лімфоцитах спортсменів находились в межах значень осіб контрольної групи.

Вплив на енергетичний потенціал субпопуляцій лімфоцитів периферійної крові спортсменів-дзюдоїстів в динаміці тренувального макроциклу. На початку підготовчого періоду мала місце тенденція до зниження ЕЗ всіх субпопуляцій лімфоцитів, однак до кінця періоду його значення збільшувались. Вірогідне зниження ЕЗ було зареєстроване наприкінці змагального періоду в СD4+- та CD22+-клітинах, тоді які зниження ЕЗ в CD8+- та CD16+-лімфоцитах було невірогідним. В перехідному періоді ЕЗ в субпопуляціях лімфоцитів збільшувався, залишаючись при цьому невірогідно нижчим показників в контрольній групі. Повна нормалізація значень показника ЕЗ в субпопуляціях лімфоцитів спортсменів відбувалась лише наприкінці додаткового перехідно періоду, при цьому значення ЕЗ для CD4+- та CD16+-лімфоцитів склали 0,81 у.о., для CD8+-клітин – 0,83 у.о., для CD22+-лімфоцитів – 0,8 у.о.

Вплив на ферменти енергетичного обміну в субпопуляціях лімфоцитів периферійної крові спортсменів-дзюдоїстів в динаміці тренувального макроциклу. На початку підготовчого періоду вихідний рівень активності загальної ЛДГ виявився вірогідно нижчим показника контрольної групи (крім CD16+-лімфоцитів). В кінці періоду активність ЛДГ в усіх субпопуляціях лімфоцитів невірогідно збільшилась порівняно з вихідним рівнем та вірогідно від значень контрольної групи не відрізнялась. На початку змагального періоду суттєвого дефіциту активності загальної ЛДГ в субпопуляціях лімфоцитів не зареєстровано, тоді як в кінці періоду дефіцит був вагомим. В перехідному періоді відбувалось відновлення активності загальної ЛДГ: до кінця періоду вона повністю нормалізувалась та залишалась в межах значень контрольної групи протягом додаткового перехідного періоду.

На початку підготовчого періоду у всіх субпопуляціях лімфоцитів спостерігали зниження відносного та абсолютного показників активності фракції ЛДГ1+2; в кінці періоду відбувалась нормалізація відносних показників, тоді як абсолютні показники залишались вірогідно зниженими в CD4+- та CD22+-клітинах. На початку змагального періоду відносні та абсолютні показники активності фракції ЛДГ1+2 у всіх субпопуляціях лімфоцитів вірогідно від показників у контрольній групі не відрізнялись. Наприкінці періоду відносні та абсолютні показники активності ЛДГ1+2 в усіх клітинах виявились вірогідно нижчими, ніж показники контрольної групи та показники наприкінці підготовчого періоду. В перехідному періоді відбувалось вірогідне збільшення абсолютного та відносного показників активності ЛДГ1+2 (за винятком CD22+-лімфоцитів). Однак до кінця додаткового перехідного періоду залишкові порушення в даних клітинах повністю зникали.

На початку підготовчого періоду абсолютні та відносні показники активності фракції ЛДГ3 у всіх субпопуляціях лімфоцитів вірогідно збільшувались, а в кінці періоду – зменшувались та вірогідно перевищували показники в контрольній групі для CD22+- та CD16+-клітин. На початку змагального періоду відносні та абсолютні показники активності ЛДГ3 в субпопуляціях лімфоцитів вірогідно від таких в контрольній групі не відрізнялись, а в кінці періоду відзначали збільшення даних показників. В перехідному періоді в субпопуляціях лімфоцитів спостерігали зниження відносного показника активності ЛДГ, а також нормалізацію або тенденцію до такої для абсолютного показника. В кінці періоду всі показники активності ЛДГ3 в усіх субпопуляціях лімфоцитів знаходились в межах значень контрольної групи та залишались в їх межах до кінця додаткового перехідного періоду.

На початку підготовчого періоду в усіх субпопуляціях лімфоцитів при незміненій абсолютній активності ізоферменту ЛДГ4+5 спостерігали вірогідне збільшення його відносної активності. В кінці періоду вірогідне збільшення відносного показника активності ЛДГ4+5 проти контрольної групи було зареєстроване в СD4+- та CD22+-лімфоцитах. На початку змагального періоду показники активності фракції ЛДГ4+5 вірогідно не відрізнялись від таких в контрольній групі, в кінці періоду у всіх субпопуляціях лімфоцитів вірогідно збільшувались як відносний, так і абсолютний показник активності ЛДГ4+5. На початку перехідного періоду відносні та абсолютні показники активності ЛДГ4+5 залишались збільшеними в усіх субпопуляціях лімфоцитів, але вони були нижчими таких в кінці змагального періоду. В кінці перехідного періоду відносний та абсолютний показники активності ЛДГ4+5 залишались вірогідно збільшеними проти показників у контрольній групі в усіх клітинах, крім CD8+-лімфоцитів. До кінця додаткового перехідного періоду досліджені показники в усіх клітинах повністю нормалізувались.

На початку підготовчого періоду активність Г-6-ФДГ в усіх субпопуляціях лімфоцитів була вірогідно нижчою, ніж в контрольній групі, найменший рівень активності зареєстрований в CD22+-клітинах. В кінці підготовчого періоду активність Г-6-ФДГ збільшувалась в усіх клітинах та суттєвих відмінностей з показниками контрольної групи не мала. Аналогічну картину спостерігали також на початку змагального періоду. В кінці змагального періоду активність Г-6-ФДГ в усіх субпопуляціях лімфоцитів виявилась вірогідно нижчою показників в контрольній групі. В перехідному періоді спостерігали зворотну динаміку змін активності Г-6-ФДГ: на початку періоду активність даного ферменту в CD8+-, CD22+- та CD16+-клітинах вірогідно від такої в контрольній групі не відрізнялась, а в СD4+-лімфоцитах була вірогідно зниженою. В кінці перехідного періоду активність Г-6-ФДГ знаходилась в межах показників контрольної групи у всіх субпопуляціях лімфоцитів. Аналогічну картину спостерігали також і в додатковому перехідному періоді.

ВИСНОВКИ

У дисертації викладене теоретичне обґрунтування впливу фізичних навантажень на популяційний склад та метаболічний статус лімфоцитів периферійної крові спортсменів, які займаються боротьбою дзюдо, та запропоновано включати до тренувального макроциклу додатковий десятиденний перехідний період з мінімальним фізичним навантаженням для відновлення метаболічного статусу лімфоцитів.

1.      У спортсменів, які займаються боротьбою дзюдо, в підготовчому та змагальному періодах тренувального макроциклу в периферійній крові реєструють зниження абсолютного вмісту CD3+-, CD4+-, CD8+-, CD22+- та CD16+-лімфоцитів з формуванням відносного гіперпригнічувального варіанта імунодефіцитного стану. Імунні порушення оцінюються як помірні в підготовчому періоді та найбільші – в змагальному. У перехідному періоді повної нормалізації показників популяційного складу лімфоцитів не відбувається. Включення до тренувального макроциклу додаткового перехідного періоду сприяє більш повному відновленню досліджуваних показників.

2.      Функціональна активність лімфоцитів периферійної крові спортсменів знижується під впливом фізичних навантажень, що має прояв у зменшенні спонтанної секреції ІЛ-2, ІЛ-6, ІЛ-10, ФНП-α, ФНП-β та гамма-ІФН, а також у зниженні цитотоксичної активності CD16+-клітин. Зміни секреторної і цитотоксичної активності лімфоцитів залежать від інтенсивності фізичних навантажень: вони помірні в підготовчому періоді, найбільші – в змагальному та зменшуються в перехідному періоді тренувального макроциклу. Включення до тренувального макроциклу додаткового перехідного періоду сприяє повній нормалізації функціональної активності лімфоцитів.

3.      Фізичні навантаження тренувального макроциклу сприяють посиленню активності процесів ПОЛ та зниженню активності ферментативної системи АОЗ в лімфоцитах периферійної крові спортсменів, що супроводжується збільшенням внутрішньоклітинного вмісту ДК та МДА, і зменшенням активності КТ та СОД. Найбільший дисбаланс в системі ПОЛ/АОЗ реєструють в CD4+- та CD22+-лімфоцитах. Зміни в системі ПОЛ/АОЗ в популяціях лімфоцитів оцінюються як помірні в підготовчому періоді та найбільші – в змагальному. У перехідному періоді порушення в лімфоцитах зменшуються, але повної нормалізації змінених показників не відбувається.

4.      Під впливом фізичних навантажень відбувається зниження ЕЗ популяцій лімфоцитів, що має прояв у зменшенні внутрішньоклітинного вмісту АТФ і збільшенні вмісту АДФ та АМФ. Найбільше зниження ЕЗ має місце в CD4+- та CD22+-лімфоцитах. Порушення енергетичного потенціалу в популяціях лімфоцитів є помірними в підготовчому періоді та найбільшими – в кінці змагального періоду. Протягом перехідного періоду нормалізації енергетичного потенціалу в популяціях лімфоцитів не відбувається.

5.      В популяціях лімфоцитів під впливом фізичних навантажень тренувального макроциклу відбувається зниження активності ферментів ЛДГ та Г-6-ФДГ при збільшенні активності фракцій ЛДГ3 та ЛДГ4+5. Найбільші порушення мають місце в CD4+-, CD16+- та CD22+-клітинах. У підготовчому періоді зміни є помірними, в кінці змагального періоду – найбільшими. Протягом перехідного періоду не відбувається повної нормалізації активності ферментів в популяціях лімфоцитів.

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

1.      З метою повного відновлення популяційного складу та метаболічного статусу лімфоцитів периферійної крові спортсменів, які займаються боротьбою дзюдо, слід включати до тренувального макроциклу додатковий десятиденний перехідний період з мінімальними фізичними навантаженнями та загальноприйнятим комплексом реабілітаційних заходів.

2.      Для скринінгу стану популяційного складу лімфоцитів спортсменів, які займаються боротьбою дзюдо, слід визначати в периферійній крові абсолютний вміст CD3+-, CD4+-, CD8+-, CD22+-, CD16+-лімфоцитів, а також вираховувати значення індексу імунорегуляції CD4/CD8. При статистично вірогідному відхиленні вказаних показників від значень в практично здорових нетренованих осіб слід зменшити інтенсивність фізичних навантажень, або подвоїти тривалість перехідного періоду тренувального макроциклу.

3.      Для контролю метаболічного статусу лімфоцитів спортсменів, які займаються боротьбою дзюдо, слід визначати в загальному пулі даних клітин вміст продуктів активності ПОЛ – ДК та МДА, а також активність КТ та СОД – ферментів системи АОЗ. При вірогідному збільшенні внутрішньоклітинного вмісту ДК та МДА і зниженні активності КТ і СОД слід зменшити інтенсивність фізичних навантажень, або подвоїти тривалість перехідного періоду тренувального макроциклу.