Автор работы: Пользователь скрыл имя, 19 Июня 2013 в 23:27, реферат
Долговременная адаптация спортсменов к физическим нагрузкам разной интенсивности сопровождается специфическими изменениями в структуре метаболизма. Центральное место в таких структурных перестройках занимает система энергообеспечения мышечной деятельности. Изменения в других сопряженных системах будут производными по отношению к ней. В систему энергообеспечения входят в первую очередь механизмы, связанные с процессами мобилизации и утилизации основных энергетических субстратов и систем их регуляции. Качество тренировочного процесса будет зависеть от того, насколько эффективно организм спортсмена сможет мобилизовать и использовать энергетические субстраты, насколько совершенно будет сформирована система регуляции этих процессов.
СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В МЕТАБОЛИЗМЕ СПОРТСМЕНОВ, ТРЕНИРУЮЩИХСЯ В РАЗНЫХ БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕЖИМАХ, В ОТВЕТ НА СТАНДАРТНУЮ ФИЗИЧЕСКУЮ НАГРУЗКУ
Академик РАЕН и Международной
академии наук,
доктор медицинских наук, профессор Р.С. Суздальницкий
Всероссийский научно-исследовательский институт физической культуры и спорта, Москва
Кандидаты биологических наук И.В. Меньшиков , Е.А. Модера
Удмуртский государственный
Ключевые слова: адаптация, метаболизм, механизмы регуляции, биоэнергетический режим, спортивная специализация.
Долговременная адаптация
Очевидно, что физические тренировки
разной интенсивности определяют специфические
изменения в составе
При условии специфичности
Поэтому целью настоящей работы
было, используя ряд показателей,
характеризующих разные системы
метаболизма, включая регуляторные,
исследовать специфические
Так, глюкоза и жирные кислоты в крови - основные энергетические субстраты. Их концентрация и изменения рассматриваются как результат двух процессов - их мобилизации и утилизации;
- кортизол, инсулин наряду с катехоламинами - гормоны, оказывающие существенное влияние на обмен указанных выше субстратов;
- ионизированный кальций, по
современным представлениям, влияет
на чувствительность альфа- и
бета-адренорецепторов [2, 4]. Эти рецепторы,
согласно концепции Лабори [1], отличаются
метаболическим обеспечением. Альфа-адреноре
цепторы активируют структуры,
ответственные за мобилизацию
глюкозы в кровь, тогда как
активация бета-
Другие исследуемые нами показатели рассматриваются в данной работе как отражение структурных и функциональных перестроек в процессе долговременной адаптации к физическим тренировкам разной биоэнергетической направленности.
Предложенная стандартная
Методы исследования. Исследования проводились в четырех группах здоровых испытуемых -мужчин, которые были заранее проинформиро ваны об условиях эксперимента и дали согласие на участие в нем. Все спортсмены находились в режиме активных тренировочных нагрузок.
В 1-ю группу (n=10) вошли нетренированные мужчины, средний возраст которых составил 19-20 лет, средний вес - 64,6±1,6 кг, среднее значение МПК - 44,2±0,9 мл/кг/мин; во 2-ю (n=9) - спринтеры (I разряд, кмс, мс), средний возраст которых -18 -20 лет, средний вес - 66,9±2,7 кг, МПК - 64,7±3,3 мл/кг/мин; в 3-ю группу (n=10) - стайеры (I разряд, кмс), средний возраст которых - 19 - 20 лет, средний вес - 62,6±1,2 кг, МПК - 65,7±2,4 мл/кг/мин; в 4-ю (n=9) - марафонцы (I разряд, мс, мсмк), средний возраст - 19-25 лет, средний вес - 61,6±1,3 кг, МПК - 83,3±2,3 мл/кг/мин.
Забор крови проводили из вены утром натощак (после 14-часового голодания) в состоянии покоя и через 5 мин после стандартной физической нагрузки (тест PWC170). Все спортсмены прекращали тренировочный процесс за 2 дня до начала эксперимента.
Липидный состав плазмы крови и
мембран эритроцитов изучали
методом тонкослойной хроматографии
на пластинах с силикагелем "Sorbfil".
Концентрацию глюкозы в крови
изучали глюкозооксидазным
Концентрацию лактата в
Результаты исследований. Глюкоза . Концентрация глюкозы в крови в покое во всех группах спортсменов была достоверно ниже по сравнению с контрольной группой (p<0,05).После стандартной физической нагрузки наибольшее падение концентрации глюкозы наблюдалось в группе нетренированных людей. В группе марафонцев этот показатель несколько увеличивался.
Процентное содержание липидных фракций плазмы крови. Концентрация свободных жирных кислот(FFA) в плазме крови выше у спринтеров и спортсменов, тренирующихся на выносливость (p<0,01). После тестовой нагрузки этот показатель не изменился у нетренированных людей, тогда как у спринтеров, стайеров, марафонцев он увеличился, причем наибольший прирост отмечен в группе марафонцев. Концентрация свободного холестери на и триглицеридов в покое достоверно выше у бегунов на короткие и длинные дистанции, однако после теста PWC170 достоверных изменений в этих фракциях не выявлено. Содержание эфиров холестерина во всех группах спортсменов значительно ниже, чем у нетренированных людей, причем у марафонцев это снижение достоверно (p<0,05). Достоверные различия в содержании фосфолипидов выявлены в группах стайеров и марафонцев до физической нагрузки.
Процентное содержание липидных фракций мембран эритроцитов. Выявлено высокое содержание свободных жирных кислот, триглицеридов, эфиров холестерина у спортсменов по сравнению с неспортсменами. Напротив, содержание фосфолипидов и свободного холестерина в мембранах эритроцитов больше в контрольной группe. После стандартной нагрузки достоверные изменения отмечены только в группе марафонцев, где наблюдается увеличение содержания фосфолипидов и снижение свободных жирных кислот в мембранах эритроцитов.
Рис. 1. Концентрация инсулина в плазме
крови до и после теста PWC170.
+ - достоверность различий до и после
теста PWC170 ( p < 0,05)
Рис. 2. Концентрация кортизола в
плазме крови до и после теста PWC170.
* - достоверность различий с контрольной
группой ( p < 0,05)
Рис. 3. Отношение кортизол/инсулин до и после теста PWC170.
Рис. 4. Концентрация ионизированного
кальция в крови до и после теста PWC170.
* - достоверность различий с контрольной
группой ( p < 0,05);
+ - достоверность отличий до и после нагрузки
( p < 0,05).
Рис. 5. Перекисный гемолиз эритроцитов/ перекисное окисление липидов до и после теста PWC170.
Лактат . Значительной разницы в содержании лактата у тренированных и нетренированных людей до начала тестовой нагрузки не наблюдалось. После нее концентрация лактата возросла во всех группах испытуемых, причем наибольший прирост отмечен в группе марафонцев.
Инсулин . В группе спринтеров выявлена самая высокая концентрация инсулина, в группе марафонцев - самая низкая. В ответ на нагрузку отмечено снижение концентрации данного гормона во всех группах, кроме марафонцев, у которых наблюдается тенденция к повышению инсулина в плазме крови (рис. 1).
Кортизол . В покое достоверно высокое содержание кортизола обнаружено в группах спринтеров и марафонцев (p<0,05). После теста PWC170 концентрация кортизола повышается незначительно в контрольной группе, группе спринтеров и стайеров и практически не изменяется в группе марафонцев (рис. 2). Обращают на себя внимание высокие значения отношения кортизол/инсулин у спортсменов, тренирующихся на выносливость, до начала теста PWC170. После него в этой группе наблюдается снижение этого показателя, тогда как в группе стайеров отмечен значительный прирост отношения кортизол/инсулин (рис. 3).
Ионизированный кальций. Содержание ионизированного кальция в крови в группах стайеров и марафонцев несколько выше, а в группе спринтеров несколько ниже относительно нетренированных мужчин в покое. В ответ на стандартную физическую нагрузку наблюдаются разнонаправленные сдвиги в группах испытуемых. Так, у спринтеров Са2+ достоверно повышается (p<0,05), а у стайеров и марафонцев достоверно снижается (рис. 4).
Перекисное окисление липидов (ПОЛ), перекисный гемолиз (ПГ). До начала тестирующей нагрузки уровень ПОЛ достоверно выше у спринтеров и стайеров (p<0,01). После теста достоверное увеличение этого показателя выявлено у бегунов на средние дистанции и марафонцев. Процент перекисного гемолиза эритроцитов в покое достоверно ниже (p<0,001) у спортсменов, тренирующихся на выносливость, после нагрузки у стайеров показатель снижается (p<0,001) (рис. 5).
Ацетилхолинэстераза. В группе марафонцев выявлена самая низкая активность ацетилхолинэстеразы (p<0,001), которая повышается после тестирующей нагрузки (p<0,01).
Обсуждение . Известно, что спортсмены отличаются более высоким уровнем метаболизма в покое [5]. Как показывают наши исследования, высокий уровень метаболизма может быть следствием высокого уровня кортизола. Кортизол обеспечивает избыточность катаболических реакций и мобилизацию субстратов в кровь. Однако в покое субстраты вновь поступают на ресинтез гликогена и жиров. Поэтому мы рассматриваем оборот субстратов в крови, который выше у спортсменов. Это обеспечивает более эффективное их включение в систему энергообеспечения во время работы. Высокий уровень кортизола и инсулина в крови у спринтеров относительно контрольной группы, возможно, является причиной повышенного уровня свободных жирных кислот (СЖК), концентрация которых у них ниже, чем у марафонцев, имеющих такой же уровень кортизола. Это связано с тем, что у спринтеров высокая концентрация инсулина снижает липолитическое действие кортизола и одновременно обеспечивает ресинтез гликогена из глюкозы крови. Кортизол одновременно активирует процессы глюконеогенеза. У марафонцев высокий уровень кортизола и несколько сниженный уровень инсулина приводят к высоким значениям концентрации СЖК. Группа стайеров, использующая в равной мере оба субстрата, менее отличается по содержанию гормонов и субстратов в крови от контрольной группы, однако демонстрирует их ярко выраженный сдвиг в ответ на физическую нагрузку. В группах спринтеров и марафонцев четко проявилась специфика в системе энергообеспе чения. Как следует из полученных нами данных (см. рис. 1), основное модулирующее действие на потоки субстратов оказывает инсулин, как в покое, так и в ответ на физическую нагрузку . Его концентрация в покое и изменения в ответ на физическую нагрузку определяют высокий оборот глюкозы в покое и ее мобилизацию при физической нагрузке у спринтеров и жиров - в группе марафонцев. Это проявилось в меньшем падении уровня глюкозы в крови у спринтеров, стайеров, марафонцев. У последних отмечается даже некоторое ее повышение. У спортсменов этих же специализаций отмечается рост концентрации СЖК (рис. 6). Исследование корреляционных связей выявило сильную зависимость между соотношением кортизол/инсулин и субстратами крови в группах исследуемых. Причем относительно контрольной группы данная взаимосвязь противопо ложна по знаку и выражена в отношении глюкозы у спринтеров и жиров в группе марафонцев. Это указывает на специфичностьи функциональных связей, складывающихся в процессе долговременной адаптации.
Информация о работе Специфические изменения в метаболизме спортсменов