Нехвядович А.И. ИЗМЕНЕНИЕ СОСТАВА КРОВИ И АКТИВНОСТИ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ АДАПТАЦИОННОЙ РЕАКЦИИ КАК ПОКАЗАТЕЛИ ПЕРЕНОСИМОСТИ ТРЕНИРОВОЧНЫХ НАГРУЗОК У СПОРТСМЕНОК ПО СПОРТИВНОЙ ГИМНАСТИКЕ | Республиканский научно-практический центр спорта Перейти к основному содержанию

Государственное учреждение "Республиканский научно-практический центр спорта" является научной организацией, созданной в целях медицинского и научно-методического обеспечения спорта, общей координации деятельности учреждений спортивной медицины в Республике Беларусь.

Нехвядович А.И. ИЗМЕНЕНИЕ СОСТАВА КРОВИ И АКТИВНОСТИ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ АДАПТАЦИОННОЙ РЕАКЦИИ КАК ПОКАЗАТЕЛИ ПЕРЕНОСИМОСТИ ТРЕНИРОВОЧНЫХ НАГРУЗОК У СПОРТСМЕНОК ПО СПОРТИВНОЙ ГИМНАСТИКЕ

УДК 796.4 : 616.1

Нехвядович А.И., кандидат педагогических наук, доцент

НИИ физической культуры и спорта Республики Беларусь

Аннотация. Метод определения типа неспецифических адаптационных реакций организма по процентному содержанию лимфоцитов и их соотношению с сегменто-ядерными нейтрофилами может найти успешное применение в практике спорта высших достижений с целью определения  напряженности и эффективности тренировочного процесса.

CHANGES IN BLOOD COMPOSITION AND METABOLIC PROCESSES ACTIVITY RATE BEING  DEPENDENT ON ADAPTIVE REACTION AS INDICATION OF TOLERANCE TO PHYSICAL  LOADS IN FEMALE ARTISTIC GYMNASTS

Nekhviadovich A.I., candidate of pedagogy, associate professor

Scientific and Research Institute of Physical Culture and Sport of the Republic of Belarus, Minsk

Abstract. The method of determination of the type of unspecific adaptation reactions of organism according to the lymphocyte content rate and its correlation with segmentnuclear neutrocytes can be successfully applied in the practice professional sports for the purpose of determination of intensity and efficiency of training process.

Введение. Тип неспецифической адаптационной реакции – состояние ареактивности или уровень реактивности организма, является интегральным показателем функционального состояния организма в целом, определяет функциональную активность ЦНС, зндокринной и защитных подсистем организма, уровень его гомеостаза, неспецифической резистентности, характер метаболизма. Так как формирование неспецифических адаптационных реакций под влиянием тренировочных воздействий отражается кумулятивными изменениями состава белой крови, то Л.Х. Гаркави с соавт. предложено определение типа адаптационных реакций организма возможно по процентному содержанию лимфоцитов и их соотношению с сегментоядерными нейтрофилами [1, 2].

По мере повышения реактивности организма, что соответствует реакциям спокойной и повышенной активации, у спортсменов существует тенденция к разной направленности текущих колебаний концентрации лейкоцитов и содержания лимфоцитов в крови. Обнаружено, что устойчивые реципрокные взаимоотношения данных параметров наблюдаются в диапазоне колебаний содержания лимфоцитов от 33 до 45 % и нейтрофилов от 50 до 44 %. В  этих условиях фиксируется умеренная активация продукции глюкокортикоидов и повышенная – гормонов щитовидной и половых желез, повышается активность процессов анаболизма. Процессы накопления энергетических субстратов превышают их затраты, создается запас энергии, что сопровождается повышением уровня неспецифической резистентности организма за счет стимуляции регуляторных и защитных подсистем [3]. В целом все эти изменения сочетаются с повышением психо-эмоциональной активности и физической работоспособности спортсменов [3-4]. По мере снижения реактивности организма (реакция переактивации), когда содержание лимфоцитов выше 45%, а сегментоядерных нейтрофилов ниже 44%, наблюдается нарушение разнонаправленности колебаний концентрации лейкоцитов и лимфоцитов в периферической крови.  Энергетическая цена адаптации возрастает, все более преобладают процессы катаболизма над анаболизмом. Продукция глюкокортикоидов повышается и снижается активность щитовидной и половых желез. В этих условиях снижается неспецифическая резистентность организма и устойчивость к  тренировочным нагрузкам за счет снижения активности защитных сил организма, ухудшается физическая работоспособность из-за снижения эффективности процессов энергообеспечения. Реакция переактивации опасна срывом адаптации и является основой некоторых болезней. При стрессе, когда содержание лимфоцитов ниже 26 и нейтрофилов выше 60%, высокое возбуждение нервных процессов сменяется развитием запредельного их торможения. Нарушается активность иммунной и эндокринной подсистем, за исключением глюкокортикоидов. Повышается секреция кортизола и резко снижается синтез тестостерона. Метаболизм характеризуется преобладанием катаболизма, энергетический обмен – резким увеличением расхода энергии на фоне ослабленного воспроизводства, что приводит к истощению или блокированию запасов энергодающих субстратов, нарастанием доли гликолиза. Работоспособность снижена по времени и, особенно, по точности выполнения заданий. Следовательно, совершенство регуляции количественного состава белой крови отражает реципрокный характер текущей динамики обсуждаемых параметров: нарушение же его свидетельствует об обратном и на фоне пред- и патологических фаз адаптации организма должно вызывать особую настороженность [1–5].

По их мнению [6-9] оценка адаптационных перестроек в организме спортсменов должна рассматриваться в свете концепции Л.Х.Гаркави с соавт. об адаптационной деятельности организма с учетом количественно-качественного принципа его приспособления. Определение адаптационных реакций по лейкоцитарной формуле может служить научному обоснованию применения не только значительных тренировочных нагрузок, но и комплекса физических, температурных, производственных и других нагрузок умеренной и даже малой интенсивности.

Вместе с тем в спорте эти методы используются мало, в то время как до сих пор объективная оценка влияния воздействия различных тренировочных средств на функциональное и физическое состояние спортсмена  пока еще весьма затруднена. С появлением автоматических анализаторов и упрощением процедуры определения морфологического состава крови нами в течение ряда лет ведется разработка подходов оптимизации тренировочного процесса спортсменов с учетом неспецифических адаптационных реакций. При этом особое внимание уделяется неспецифическому воздействию на организм физических нагрузок и восстановительных мероприятий [10-14].

Целью настоящего исследования явилось определение переносимости тренировочных нагрузок в зависимости от неспецифических адаптационных реакций у спортсменок по спортивной гимнастике.

В задачу исследований входило изучить встречаемость различных неспецифических адаптационных реакций, а также определить особенности изменения состава крови и активности метаболических процессов у спортсменок по спортивной гимнастике в зависимости от адаптационной реакции.

Методы и организация исследований. Под наблюдением находились 8 спортсменок в условиях учебно-тренировочных сборов (УТС) в течение двухлетней подготовки к Чемпионату Европы, проведено 480 обследований.

Забор крови проводился трехкратно в каждом микроцикле: в начале микроцикла (после дня отдыха), после вечерней тренировки «ударного» (более нагрузочного дня в неделю) и на утро следующего дня для оценки скорости восстановления за время ночного отдыха в зависимости от типа неспецифической адаптационной реакции. Определение морфологического состава крови проводилось с использованием гематологического анализатора SYSMEX XТ-2000i (Япония). Определение типа адаптационной реакции осуществлялось по соотношению процентного содержания лимфоцитов в периферической крови к сегментоядерным нейтрофилам: 1-я реакция – реакция хронического стресса – содержание лимфоцитов менее 26, а нейтрофилов более – 60 %; 2-я реакция – реакции тренировки – содержание лимфоцитов в пределах 26-32, а нейтрофилов – 60-55 %;   3-я – реакция спокойной активации – 33-38 и 54- 50 %; 4-я – реакция повышенной активации –  39-45 и 49-44 % и 5-я –реакция переактивации, когда лимфоцитов более 45, а нейтрофилов менее 44 % Л.Х.Гаркави, 1998 [2].

Результаты исследований и их обсуждение. Изучалась напряженность и адекватность тренировочного процесса по величине отклонения индивидуальных посленагрузочных биохимических и гематологических показателей от средней клинической нормы и скорости их восстановления за время ночного отдыха у спортсменок в зависимости от неспецифических адаптационных реакций.  Результаты исследований проиллюстрированы на рисунках 1-3.

В целом, примерно в 64 % случаев под влиянием тренировочной программы у спортсменок наблюдалось формирование благоприятных 2-й, 3-й и 4-й неспецифических адаптационных реакций (соответственно 20,79; 21,00 и 22,25 %) и примерно у 36 % –неблагоприятных 1-й и 5-й (соответственно 18,29 и 17,67 %).  У всех спортсменок независимо от адаптационной реакции после вечерней тренировки «ударного» (более нагрузочного) дня по отношению к исходному состоянию (в начале микроцикла) сдвиги изучаемых показателей были более выраженными, а за время ночного отдыха происходило их снижение (восстановление). Однако в зависимости от адаптационной реакции спортсменки различались степенью активации обменных процессов и функций крови под влиянием «ударного» тренировочного дня, а также скоростью их восстановления за время ночного отдыха. На этом основании можно полагать, что реакция организма спортсменок на одну и туже программу тренировки была неодинаковой (рисунок 1).

1 – начало мкц, 2 – середина мкц  после вечерней тренировки,  3 – утро следующего дня;
1-я – реакция хронического стресса, 2-я – реакция тренировки, 3-я – реакция спокойной активации, 4-я – реакция повышенной активации, 5-я – реакция переактивации

Рисунок 1 – Динамика содержания лейкоцитов, лимфоцитов и нейтрофилов у спортсменок по спортивной гимнастике в зависимости от типа адаптационной реакции

Как следует из рисунка 1, от 1-й к 5-й реакциям содержание лейкоцитов и нейтрофилов уменьшалось, а лимфоцитов возрастало в соответствии с концепцией Л.Х.Гаркави с соавт. об адаптационной деятельности организма с учетом количественно-качественного принципа его приспособления к внешним (в нашем случае тренировочным) воздействиям.

Показатели эритроцитарного звена, связанное с обеспечением работающих мышц кислородом, в зависимости от адаптационной реакции за редким исключением изменялись однонаправлено. Например, число эритроцитов, средний объем эритроцитов и концентрация гемоглобина после вечерней тренировки по отношению  к исходному состоянию (в начале микроцикла) снижались у всех спортсменок, но в разной степени в зависимости от неспецифической адаптационной реакции.

Рассмотрение показателей обменных процессов, характеризующих состояние метаболизма, а в спорте использующихся для оценки переносимости тренировочных нагрузок, выявило следующее. Динамика содержания мочевины свидетельствовала о значительном усилении процессов катаболизма белков после «ударного» нагрузочного дня, отражающих отставленную ответную реакцию организма на величину нагрузки и в большей или в меньшей степени уравновешивании процессов анаболизма-катаболизма за время ночного отдыха (восстановление гомеостаза) у спортсменок со 2-й и 3-й адаптационными реакциями. У лиц с 1-й и 5-й  реакциями (реакцией переактивации и хронического стресса) реактивность организма на выполненную нагрузку была менее выражена. Однако на утро следующего дня у них еще выявлялось преобладание процессов катаболизма, в некоторых случаях более  выраженное. Последнее свидетельствовало о том, что выполнение тренировочной программы спортсменками с 1-й  и особенно с 5-й реакциями было менее эффективным для роста адаптационного резерва (рисунок 2).

Рисунок 2 – Динамика содержания мочевины, глюкозы и триглицеридов (ТГ) у спортсменок по спортивной гимнастике в зависимости от неспецифической  адаптационной реакции

Содержание глюкозы и триглицеридов, как основных источников энергии, после выполнения «ударной» тренировки увеличивалось в большинстве случаев и характеризовало степень активации энергетического метаболизма. Причем, чем выше была задействованность наиболее экономных липидных источников в энергообеспении мышечной деятельности, тем в большей степени отмечалось повышение уровня ТГ, что было свойственно лицамсо 2-й и 3-й ракциями. Если же в большей степени повышалось содержание глюкозы, то энергообеспечение в большей степени осуществлялось преимущественно за счет неэкономичного анаэробного способа расщепления углеводов, чем отличались обследуемые с 3-й и 4-й ракциями. У спортсменок с 1-й реакцией в ответ на нагрузку наблюдалась высокая активизация как липидного, так и углеводного обмена, что свидетельствовало на чрезмерно высокий энергозапрос в ответ на нагрузки судя по изменению уровня мочевины не столь высокие.

При реакции хронического стресса (5-я) и реакции повышенной активации (4-я) на фоне снижения общей реактивности организма происходит чрезмерно высокое повышение активности фермента креатинфосфокиназы (КФК), катализирующего реакцию расщепления основного мышечного энергетического источника - креатинфосфата, а значит расходование его внутримышечных запасов. При благоприятных 2-й и 3-й адаптационных реакциях активность фермента КФК находится на оптимальном уровне.  При реакции переактивации  на фоне снижения общей реактивности организма отмечалось снижение активности фермента КФК и ее повышение после ночного отдыха (рисунок 3).

Рисунок 3 – Динамика активности ферментов креатинфосфокиназы (КФК) и лактатдегидрогеназы (ЛДГ) у спортсменок по спортивной гимнастике в зависимости от неспецифической адаптационной реакции

Значительные различия отмечены в активности фермента лактатдегидроназы (ЛДГ), которая участвует в окислении пирувата в лактат при анаэробном режиме тренировки с высоким уровнем гликолиза. Наименьшая активность фермента, связанная с большей экономичностью энерготрат, отмечалась у спортсменок со 2-й и 3-й адаптационными реакциями, а наибольшая, связанная с увеличением энерготрат – у лиц с 5-й – реакцией переактивации. Кроме того, зафиксировано максимальное повышение активности фермента в отдельных случаях до  1034,00 Е/Л у спортсменки с 1-й реакцией после нагрузочного дня и до 1933,00Е/л с 5-й реакцией на утро следующего дня после  нагрузочного дня. Столь значительное повышение активности фермента ЛДГ у отдельных спортсменок по спортивной гимнастике свидетельствует о значительном участии лактатного способа энергопродукции в энегообечении мышечной деятельности при выполнении тренировочных нагрузок и отражает их чрезмерную интенсивность и напряженность. Подобное изменение данного показателя указывает на несоотвествие величины выполняемых тренировочных нагрузок функциональным возможностям организма спортсменок, что, очевидно, и приводило к формированию неблагоприятных адаптационных реакций.

Следовательно, для реакции хронического стресса были характерны лимфопения и нейтрофилёз, что по данные литературы [1-5] сопровождается выбросом  в кровь адреналина надпочечниками и стимуляцией секреции АКТГ гипофиза, приводящая к повышению секреции глюкокортикоидных гормонов коры надпочечников. Секреция минерал-окортикоидных гормонов щитовидной и половых желёз при данной реакции угнетена. В результате таких перестроек реакция стресса снижает сопротивляемость организма, хотя и повышает его на короткое время дорогой ценой – ценой энергетических потерь и повреждений тонких регуляторных механизмов,  то есть под влиянием нагрузок при реакции хронического стресса происходит подавление естественных защитных сил организма.

Далее наступает «стадия резистентности», т.е. стадия устойчивости на различных уровнях напряженности адаптационных перестроек, что характерно для 2-й, 3-й и 4-й неспецифических адаптационных реакций. Устойчивость организма к сильным повреждающим воздействиям повышена, происходит некоторая нормализация деятельности желез внутренней секреции и тимико-лимфатической системы, а иногда даже повышение функциональной активности желез, угнетённую в первую стадию реакции.

Выявленные статистически достоверные различия содержания мочевины, как конечного продукта распада белков, связаны с существующими особенностями сочетания процессов катаболической и анаболической направленности на различных уровнях адаптационных реакций. Реакция хронического стресса, сопровождающаяся преобладанием катаболических процессов, характеризуется самыми высокими значениями содержания мочевины в крови спортсменок, так как воздействие стресс-факторов вызывают большие энергетические траты и активацию процессов распада белка. При переходе от одного к другому уровню адаптационных реакций обнаруживается стойкая тенденция снижения концентрации мочевины, связанная со снижением катаболической и возрастанием анаболической направленности протекающих процессов. Однако, зафиксированное достоверное снижение мочевины при реакции переактивации (до 3,87 ± 0,28 ммоль/л) ниже рекомендуемых значений для спортсменов, соответствует состоянию истощения белковых резервов организма. При реакции активации, вероятно, спортсменки выполняли нагрузки на фоне незавершенности процессов восстановления белков, разрушенных в процессе тренировки, и длительное поддержание этой реакции приводило к истощению белковых ресурсов и могло негативно сказаться на выполнении элементов специальных заданий.

Выявленное изменение показателей эритроцитарного звена у спортсменок по спортивной гимнастике являлось закономерным и указывало на то, что выполнение напряженных нагрузок проходит в условиях нарастания гипоксического состояния и связано с нарушением функциональных свойств эритроцитов периферической крови. Это может быть обусловлено повреждением липопротеинового комплекса красных кровяных клеток, что способствуют развитию необратимых изменений в структуре красных клеток крови, их преждевременному старению, разрушению и гибели, что, в конечном итоге, и приводит к развитию гипоксии. После ночного отдыха происходило восстановление функций эритроцитов. Однако, как показали результаты исследований, наиболее полное восстановление показателей эритроцитарного звена фиксировалось только у лиц со 2-й реакцией (реакцией тренировки) и самое низкое с 1-й и 5-й реакциями (хронического стресса и переактивации).

Таким образом, реакция хронического стресса сопровождается достоверным увеличением содержания гемоглобина, гематокрита и эритроцитов по сравнению с реакциями тренировки, спокойной и повышенной активации. Повышение числа лейкоцитов при реакции хронического стресса вероятно является следствием повышения уровня адреналина в крови в ответ на стрессовое воздействие физических нагрузок на организм спортсменок. Исследование связи между характером адаптационных реакций и состоянием естественных защитных сил организма спортсменок показало, что реакция повышенной активации сопровождается статистически достоверным повышением абсолютного содержания лимфоцитов и снижении содержания нейтрофилов. Комплекс изменений при реакции повышенной активации сопровождается активацией иммунитета. 

О степени адекватности адаптационных реакций можно судить при наличии сведении об объеме физических нагрузок. Реакция хронического стресса, возникающая в ответ на высокие тренировочные нагрузки, может расцениваться адекватной, в то время как возникновение этой реакции в ответ на невысокие физические нагрузки является негативной, так как сопровождается большими энергетическими тратами. Следовательно, диагностика типа неспецифических адаптационных реакций и уровня реактивности организма по лейкоцитарной формуле достаточно объективно отражает направленность адаптационных изменений в организме спортсменок и целесообразна  для практического применения в подготовке элитных спортсменов.

  1. Определение адаптационных реакций в начале каждого последующего тренировочного занятия позволяет проводить объективную оценку его эффективности и при необходимости изменить тактику его ведения.
  2. Наличие реакции переактивации у спортсменок указывает на необходимость снижения тренировочных нагрузок с тем, чтобы не усугублять состояние их организма. Иначе в течение быстрого времени разовьется неблагоприятная реакция хронического стресса, связанная с формированием в ответ на нагрузку энергетического дисбаланса. 
  3. Наличие неблагоприятной адаптационной реакции свидетельствует о необходимости увеличения времени для восстановления спортсменок. 

Список использованных источников

  1. Гаркави, Л.Х. Адаптационные реакции, его в связи с мышечной деятельностью / Л.Х. Гаркави, Е.Б. Квакина // Проблемы физической культуры. – Киев, 1982. – С. 24–32.
  2. Гаркави, Л.Х. Применение теории адаптационных реакций в спорте / Л.Х. Гаркави, Е.Б. Квакина, Т.С. Кузьменко // Антистрессорные реакции и активационная терапия. – М., 1998. – С. 488–490.
  3. Гаркави, Л. Х. Антистрессорные реакции и активационная терапия. Ч.2 /
    Л. Х.Гаркави, Е. Б. Квакина, Т. С. Кузьменко, А. И. Шихлярова – Екатеринбург: «Филантроп». – 2003. – 336 с.
  4. Гаркави, Л.Х. Адаптационные реакции и резистентность организма / Л.Х. Гаркави, Е.Б. Квакина, М.А. Уколова. – Ростов н/Д: Издательство Ростовского университета, 1990. – 224с.
  5. Гаркави, Л.Х. Реакции активации как путь к здоровью через процессы самоорганизации / Л.Х. Гаркави, Квакина Е.Б., Кузьменко Т.С. // Антисрессорные реакции и активационная терапия. – М: ИМЕДИС, 1998, С. 43–65.
  6. Аршавский, И.А. Биологические и медицинские аспекты проблемы адаптации и стресс в свете данных физиологии онтогенеза / И.А. Аршавский // Актуальные вопросы современной физиологии. – М., 1976. – С. 144–191.
  7. Глухман, М.В. Адаптационные реакции как метод определения функционального состояния спортсменов / М.В. Глухман, Г.К. Ступин // Тезисы 2-го съезда по врачебному контролю и лечебной физкультуре, Ярославль, 3–5 окт. 1979 г. / Всероссийское научное общество по врачебному контролю и лечебной физической культуре; редкол.: Г.Н. Пропастин (отв. ред.) и др.]. – Ярославль, 1979. – С. 154–155.
  8. Ульянов, В.И. Определение типа адаптационных реакций в практике физической культуры / В.И. Ульянов // Материалы 1-го Междунар. конгресса по интегральной антропологии, Тернополь, 25–29 сент. 1995 г. – Тернополь, 1995. – С. 328–329.
  9. Ульянов, В.И. Учет количественно-качественного принципа приспособления организма в практике физической культуры / В.И. Ульянов, Н.В. Ульянов // Депонир. ВМИИНИ, Д-85-83. – 1984. –11 с.
  10. Нехвядович, А.И. Адаптационные реакции белой крови у пловцов различных соматотипов / А.И. Нехвядович // Материалы IХ международного научного конгресса "Олимпийский спорт и спорт для всех". – Киев, 2005. – с. 703.
  11. Нехвядович, А.И. Взаимосвязь срочных и отставленных постнагрузочных изменений морфологического статуса белой крови с показателями энергетического метаболизма и конституциональными особенностями телосложения у пловцов / А.И. Нехвядович, М.К. Борщ // Ученые записки: сб. рецензируемых науч. трудов / БГУФК. – минск, 2006. – Вып. 9. – С. 102–110.
  12. Нехвядович, А.И. Оценка адаптационных возможностей спортсменов по показателям морфологического статуса белой крови / А.И. Нехвядович, И.Л. Рыбина // Ученые записки: сб. рецензируемых науч. трудов / БГУФК. – минск, 2006. – Вып. 9. – С. 110-115.
  13. Нехвядович, А.И. Типы общих адаптационных реакций, определяемых по лейкоцитарной формуле, у спортсменов высокой квалификации / А.И. Нехвядович,  И.Л. Рыбина, Н.Н Иванчикова, О.Н.Cадомова // Научные труды НИИ физической культуры и спорта: сб. научн. тр. – Вып 11. – Минск, 2012. – С.166-175.
  14. Нехвядович, А.И. Неспецифические адаптационные реакции организма как показатель функционального состояния организма спортсменов высокой квалификации циклических видов спорта / А.И. Нехвядович // Перспективы развития современного студенческого спорта. Итоги выступлений российских спортсменов на Универсиаде-2013 в Казани: материалы Всерос. науч.-практ. конф., Казань, 12–13 дек. 2013 г. / редкол.: Ф.Р. Зотова [и др.]. – Казань: Отечество, 2013. – С. 412–415.

Горячая линия

Номер телефона +375 17 327 72 56 (каждый четверг 9.00-15.00)

Партнеры