Доклады Российской академии наук. Науки о жизни, 2023, T. 509, № 1, стр. 205-210

ВВЕДЕНИЕ

Современные условия жизнедеятельности человека стали причиной “омоложения” ряда заболеваний, включая сердечно-сосудистые невротические и психосоматические расстройства. Поэтому своевременное выявление и устранение нервно-эмоционального перенапряжения, гиподинамии становятся актуальной проблемой [1, 2]. Для ее решения необходимо располагать методами, позволяющими на самых ранних стадиях определить сбой в работе регуляторных систем биохимического гомеостаза. В ряде научных работ показано, что в разработке новых диагностических подходов объектом исследований могут являться группы спортсменов различных видов спорта, у которых и определяют показатели сердечно-сосудистой системы и психоэмоциональное состояние, в частности уровень тревожности [3, 4]. Выбор подобной экспериментальной модели связан с возможностью комплексной оценки регуляторных систем. Так, при одинаковой подготовке к соревнованиям именно тревожность по-разному влияет на результат спортсмена [3, 5]. В свою очередь, физические нагрузки оказывают действие на морфологию и работу сердечно-сосудистой системы спортсменов, выражающееся в адаптационной реакции миокарда. Но при этом нарушение в согласованности функционального состояния, связанной с работой сердечного ритма, приводит к перенапряжению сердечно-сосудистой системы спортсменов. Рост реальных возможностей и мастерства у квалифицированных спортсменов в немалой степени зависит от эффективности адаптационных свойств организма, определяющих его психоэмоциональный статус и риск развития сердечно-сосудистых заболеваний [3, 6]. Адаптационный ресурс организма на молекулярном уровне характеризуется состоянием системы эндогенных биорегуляторов (ЭБ), обеспечивающих биохимическое гомеостатическое равновесие [6, 7]. Предрасположенность человека к различным заболеваниям, а также его физический и психоэмоциональный потенциал, зависят от регуляторных характеристик системы ЭБ [7, 8]. Для своевременной диагностики и последующей профилактики необходимо располагать маркерами, позволяющими выявлять на самых ранних этапах предпатологические изменения в организме. В идеале маркеры должны учитывать возрастную физиологию, иметь смысловую, морфологическую и функциональную интерпретацию, характеризовать состояние наиболее важных систем и отражать их “изношенность” [3]. Решение такой задачи может обеспечиваться применением лабораторных методов анализа. В настоящее время разработаны аналитические методы измерения уровня естественных антител (е-Ат), характеризующих состояние системы эндогенных биорегуляторов, участвующих в молекулярных механизмах процесса адаптации [6, 7, 9]. Совокупность е-Ат отражает и регулирует индивидуальный молекулярно-клеточный состав организма [7]. Их содержание находится в прямой зависимости от уровня эндогенных мишеней. Установлено, что свойства указанных иммунологических маркеров претерпевают изменения в качественном и количественном отношении, на самых ранних стадиях возникновения заболевания [4, 6]. Использование такого подхода в клинико-лабораторной практике позволяет создать прогностические тесты определения факторов риска в развитии заболевания.

Цель настоящего исследования заключалась в сравнительном определении естественных антиттел, специфичных к β-эндорфину, ангиотензину, дофамину, серотонину, функциональных показателей сердечно-сосудистой системы и уровня тревожности у спортсменов различной квалификации.

Работа выполнена на базе клинико-диагностической лаборатории “ДИАНАРК” г. Москвы (Лицензия № ЛО-77-01-000844 от 10.12. 2008 г.). Материалы для исследования предоставлены Клиникой спортивной медицины “Лужники” г. Москва, где выполнялось, в соответствии с графиком тренировочного процесса, углубленное медицинское обследование (УМО) спортсменов сборных команд РФ в возрасте от 18 до 25 лет. На момент обследования спортсмены не имели хронических и острых инфекционных заболеваний. Каждый участник предоставил добровольное письменное информированное согласие, подписанное им после разъяснения потенциальных рисков и преимуществ, а также характера предстоящего исследования. Критерии исключения из исследования: отказ от участия в исследовании и возраст старше 25 лет. Все участники эксперимента в зависимости от вида физической деятельности и интенсивности нагрузок (очень высокие, высокие, средние и низкие) разделены на группы, которые соответствуют уровню спортивной квалификации (мастеров спорта международного класса, мастеров спорта, разрядников, лиц, занимающихся физической культурой). Факторы, лимитирующие работоспособность спортсмена, зависят от вида физической деятельности. В исследовании в соответствии с классификациями принимали спортсмены трех видов спорта.

Представители группы “Циклических видов спорта” включали спортсменов без разряда 30 человек и 29 спортсменов квалификации от 1-го разряда до мастера спорта. Данный вид спорта характеризуется преимущественным проявлением выносливости, когда одно и то же движение в тренировке повторяется многократно, расходуется большое количество энергии, а сама работа выполняется с высокой и очень высокой интенсивностью.

Группу “Единоборства” составляли 32 человека без разряда и 31 спортсмен – квалификации аналогично указанной выше. Характерной чертой расхода энергии при единоборствах является непостоянный, циклический уровень физических нагрузок, зависящий от конкретных условий борьбы, хотя, порой, они достигают очень высокой интенсивности.

Спортсмены “Скоростно-силовых” видов спорта составили группу из 31 человека без разряда и 29 спортсменов, имеющих квалификацию. Главным качеством этого вида является проявление взрывной, короткой по времени и очень интенсивной физической деятельности. Ранними маркерами изменения функционального состояния у большинства спортсменов высокой квалификации могут служить сдвиги артериального давления. Параметры сердечно-сосудистой системы сравнивали с контрольными величинами, установленными для спортсменов [9]. Анализировали частоту сердечных сокращений (ЧСС), систолическое артериальное давление (АДС) и диастолическое артериальное давление (АДД). Определение ситуативной (СТ) и личностной (ЛТ) тревожности проводили с помощью опросника Спилберга–Ханина [10].

Забор образцов сыворотки крови иммуно-логического исследования для указанных выше спортсменов и лиц контрольной группы выполняли по согласованию с тренером в периоды, включающие проведение процедуры дополнительного тестирования специалистами. Показатели, полученные для спортсменов различных видов и квалификации, сравнивали с результатами анализа в группе контроля, предоставленную фитнес учреждением “Спорт Форум”. Контрольную группу (n = 30) составили добровольцы, одинакового возраста с обследуемыми участниками эксперимента, с отсутствием проявлений клиники сердечно-сосудистых заболеваний и уровнем физической нагрузки не менее 3-х часов в неделю. Иммунохимический анализ проводили по разработанным ранее методам [11]. В качестве оборудования использовали спектрофотометр фирмы “Thermo” (Финляндия). Анализ антител к ангиотензину, β-эндорфину, дофамину, серотонину проводили с использованием планшетов фирмы “Nunc” (Дания). Для проведения ИФА использовали “Набор реагентов для иммуноферментного определения антител к эндогенным биорегуляторам в сыворотке крови “АДИМУСТАТ®” (ФСР 2010/08813) (производство ООО “ДИАНАРК”). Результаты измерения в ИФА оптической плотности (ОП) выражают в условных единицах (KOD₄₅₀) и рассчитывают по формуле KOD₄₅₀ = (ОП анал.обр. – ОП контр.обр)/ОП контр.обр.

Статистическую обработку результатов выполняли с применением пакета программ SPSS 19.0 для научных исследований. Для оценки результатов при сравнении показателей для обследованных спортсменов и лиц контрольной группы выбрали значение величины средней арифметической (М), стандартной ошибки (m). Гипотезы принимали с достоверностью 95% (р = 0.05). Использовали при обработке данных критерии Пирсона, Стьюдента – Уэлча (t).

Получены следующие результаты. Данные о функциональном состоянии организма спортсменов изучены в процессе углубленного медицинского обследования (УМО), проводимого в соответствии с графиком тренировочного процесса. Ранними маркерами изменения сердечно-сосудистой системы у большинства спортсменов высокой квалификации могут служить сдвиги систолического артериального давления. Из полученных данных, представленных в табл. 1, видно, что у всех спортсменов систолическое артериальное давление и частота сердечных сокращений были выше контрольных величин. Диастолическое артериальное давление у спортсменов циклических видов спорта и единоборств было ниже контрольных величин. Спортсмены, входящие в группу скоростно-силовых видов спорта, имели диастолическое артериальное давление выше контрольных величин.

Проведено исследование естественных антител специфичных к регуляторам биохимического гомеостаза у спортсменов, занимающихся различными видами спорта и отличающихся уровнем квалификации. Выбранные молекулы являются универсальными маркерами психофизиологического здоровья человека, а их отклонение от норы может свидетельствовать о начале заболевания. Так, биогенные амины – серотонин, дофамин, пептиды-ангиотензин, β-эндорфин участвуют в функционировании сердечно-сосудистой системы [3, 7, 11]. Ангиотензин входит в ренин-ангиотензин-альдостероновую систему, представляющую собой комплекс гормонов, которые регулируют артериальное давление и объем циркулирующей крови [7, 12]. В патогенезе артериальной гипертензии и сердечной недостаточности происходит ее активация, которая запускает и в дальнейшем поддерживает порочный круг при этих состояниях. Моноамины серотонин, дофамин, одновременно выполняющие функции основных нейромедиаторов и гормонов, поддерживают гомеостаз [12, 13]. Разностороннее влияние этих регуляторов на организм объясняется взаимодействием со специфическими рецепторами клеточных органелл, запускающих каскад реакций вторичных мессенджеров. Серотонин отвечает за нормальную свертываемость крови и стабильную работу кровеносной системы. Функции гормона дофамина включают улучшение коронарного кровоснабжения (питание сердца), а также способствуют повышению процента кислорода в крови, омывающей мозг. Основными факторами риска, участвующими в формирования артериальной гипертензии, являются психические и эмоциональные перенапряжения [1, 12]. Снижение продукции β-эндорфина приводит к расстройствам вегетативной регуляции функций иммунной системы и снижению компенсаторноприспособительных возможностей миокарда при острых повреждениях [11, 14]. Табл. 2

При определении показателей естественных антител в группах обследованных спортсменов установлены отличия их значений, связанные с квалификацией и видом спортивных занятий. Уровни естественных антител к серотонину, дофамину для спортсменов, занимающихся единоборством, скоростно-силовыми и циклическими видами спорта близки к показателям нормы и соответствуют значениям контрольной группы. Однако обнаружены достоверные отличия от нормы для квалифицированных спортсменов циклических видов по сравнению со спортсменами, не имеющими разряда. Этот факт объясняется более длительным периодом физической нагрузки спортсменов разрядников. Показатели естественных антител к ангиотензину достоверно выше нормы для всех спортсменов перечисленных групп и не зависели от их квалификации. Уровень антител к β-эндорфину достоверно превышает норму для спортсменов циклических видов и единоборства. А для спортсменов скоростно-силовых видов не отличался от нормы.

Проведена оценка психоэмоэмоционального состояния спортсменов, включая тревожность личностную, которая является врожденным свойством личности и ситуативную, напрямую зависящую от конкретной ситуации [9, 10]. Выявлено, что среди спортсменов без разряда, не зависимо от вида занятий, превалирующим являлся умеренный тип ситуативной и личностной тревожности. Это связано с тем, что данные спортсмены являются начинающими в спортивной карьере и мотивационный настрой на результат у них недостаточно сформирован из-за малого количества значимых соревнований, обеспечивающих опыт и высокую квалификацию. В противоположность, спортсмены высокой квалификации преимущественно представлены группой атлетов с высоким уровнем ситуативной и личностной тревожности, что объясняется колоссальным влиянием на спортсмена внутренних внешних факторов. Так, эти спортсмены часто совершают ошибки, оказывающие значительное влияние на результат [10]. Также стоит отметить, что факторы, которые приведены выше, полностью отображают состояние, в котором находится спортсмен на том или ином уровне подготовки к соревнованиям.

Полученные комплексные лабораторные данные показывают, что физические и психоэмоциональные нагрузки сказываются на состоянии регуляторных систем, вызывающие впоследствии перенапряжение и срыв адаптации у спортсменов [4, 6, 8]. Тренировки спортсменов, включающие силовые упражнения, могут приводить к значительному повышению артериального давления, являющиеся триггером дальнейшего развития сердечно-сосудистых заболеваний. Так, обнаруженные достоверные отличия уровня антител от нормы для серотонина, дофамина, ангиотензина и β-эндорфин у спортсменов циклических видов, высокой квалификации и имеющих более длительный опыт спортивной деятельности сопровождается стабильно высокими показателями артериального давления при нагрузках. Необходим дальнейший строгий контроль со стороны тренера и врача. Вероятность развития артериальной гипертензии велика, т.к. первоначальное проявление организма на физические нагрузки является ответной адаптивной реакцией, которая и становится одним из главных компонентов в синдроме спортивного сердца [2, 4, 5]. Достоверно высокие уровни антител к ангиотензину для всех категорий спортсменов сопровождаются повышением диастолического артериального давления. Повышение в организме уровня ангиотензина на протяжении длительного периода приводит к изменению синтеза коллагеновых волокон, в результате гипертрофируются гладкомышечные клетки кровеносных сосудов. Если для спортсменов циклических видов спорта и единоборств эти изменения носят обратимый адаптивный характер, то для спортсменов скоростно-силовых видов спорта происходит уплотнение стенки миокарда за счет фиброзных изменений, что приводит к артериальной гипертензии [6, 9]. Наиболее высокий уровень ситуативной тревожности обнаружен для спортсменов, занимающихся единоборствами. В этой же группе выявлены достоверные отличия иммунологического показателя к β-эндорфину. Для циклических видов этот показатель отличается от нормы только у спортсменов высокой квалификации, а для скоростно-силовых остается в норме. Нейропептид β-эндорфин, показатель настроения и мотивации, поддерживает устойчивой компенсаторно-приспособительный характер регуляторных систем при неблагоприятных внешних и внутренних условиях [7, 8].

Таким образом, в результате проведенного исследования показана возможность совместного определения функциональных показателей состояния сердечно-сосудистой системы и уровня естественных антител для оценки риска развития заболеваний, в частности, артериальной гипертензии. Изменение естественных антител тесно связано с концентрацией исследуемых эндогенных регуляторов гомеостаза. Соответственно, их увеличение по отношению к контролю может свидетельствовать об участии тех или иных биорегуляторов в развитии сердечно-сосудистых заболеваний. Подтверждением тому служит изменение функциональных показателей артериального давления и уровня ситуативной тревожности. А различия в повышении уровня специфичных к биорегуляторам антител для спортсменов, занимающихся циклическими видами, единоборствами и скоростно-силовыми видами, показывает более глубокие изменения регуляторных систем, связанные с длительностью и уровнем физической нагрузки.