ПРОБЛЕМЫ РЕАБИЛИТАЦИИ

Abstract

DETOXICATION FUNCTION OF PHYSICAL LOADINGS

V.I. Tkhorevsky, professor

Russian state academy of physical culture

V.D. Medvedkov, doctor of pedagogy

N.I. Medvedkova, doctor of pedagogy

Perm state technical university

Key words: heavy metals, eliminational effects, excretion, oriented physical loadings, detoxicational function.

The purpose of this study was to elaborate the technology of heavy metals elimination from a human organism.

The obtained date had shown that the use of physical exercises in complexation with other rehabilitational measures performed in ecologicaly clean conditions significantly implifies the process of heavy metals elimination from organism of children, living in ecologically unfavourable environment.

The complex of physical exercises must created in such way which allowes not only the increasing of the metabolic processes' intensity, but helps to activate the excretional and defensive function of the liver, kidneys, gastric-intestinal canal and lungs.

ДЕТОКСИКАЦИОННАЯ ФУНКЦИЯ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

Доктор медицинских наук, профессор В.И. Тхоревский
Кандидаты педагогических наук, доценты В.Д. Медведков, Н.И. Медведкова

Российская государственная академия физической культуры
Пермский государственный технический университет

Ключевые слова: тяжелые металлы, элиминационные эффекты, экскреция, направленные физические нагрузки, детоксикационная функция.

В промышленно-развитых странах около 80% случаев заболеваний населения являются следствием воздействия на организм человека загрязненной окружающей среды. Данные токсикологического прогноза свидетельствуют о том, что высокая концентрация тяжелых металлов в воздухе зон обитания станет одним из наиболее опасных экзогенных загрязнителей, нанося больший вред здоровью человека, чем отходы атомных электростанций и органические ксенобиотики [1].

Установлено, что при уровнях загрязнений окружающей среды, близких к предельно допустимым концентрациям, иммунная система человека испытывает значительное напряжение. При увеличении отрицательных антропогенных воздействий, в результате которых концентрация вредных веществ увеличивается в несколько раз, растет число детей с тяжелыми формами хронических заболеваний. Многократно увеличивается количество случаев сложной и сочетанной форм патологии [5]. Угнетение иммунобиологической активности организма человека вследствие воздействия промышленных токсикантов может приводить к иммунодефициту и повышенному риску возникновения онкологических заболеваний [3, 4 и др.].

Особенно вредное воздействие химические вещества (в частности, тяжелые металлы) оказывают на растущий детский организм. Все сказанное позволяет прийти к заключению о том, что проблема выведения вредных веществ из организма человека в настоящее время - одна из наиболее актуальных. Острейшая необходимость выведения тяжелых металлов из организма детей, проживающих в экологически неблагополучных населенных пунктах, продиктована к тому же их повышенной по сравнению со взрослыми кумуляцией в твердых и жидких биосредах. Исследования с помощью атомно-абсорбционного анализа показали, что содержание цинка в волосах дошкольников и младших школьников г. Губахи (Пермская обл.) превышало основную норму в 1,47-2,07 раза, хрома - в 1,64-2,17, кобальта - в 1,50-34,72, марганца - в 1,46-2,32, никеля - в 1,29-3,76, свинца - в 18,45-36,54 раза (см. таблицу). Концентрация названных металлов превышала норму соответственно в 2,13-2,64; 1,20-1,42; 1,38-2,02; 3,70-5,60; 1,04-1,40 и 1,16-1,65 раза.

В.Н. Насолодиным с соавт.[2] установлено, что при интенсивных занятиях спортом возникает усиленная экскреция из организма железа, меди, цинка и марганца, требующая соответствующих микроэлементных добавок в пищевой рацион спортсменов.

Известно, что повышение температуры клеток на 10С увеличивает скорость метаболических процессов приблизительно на 13%, снижая, по-видимому, период полувыведения большинства химических веществ из организма. Наши расчеты показали, что при 1-часовом максимально интенсивном потоотделении у взрослого здорового мужчины может быть выведено из организма до нескольких суточных доз селена и натрия; 2,5-249,5% суточной дозы железа; 7,8-200,0% фтора; 13,9-38,5% хлора; 13,0-22,9% цинка; 2,5-4,5% меди; 1,7-4,0% марганца. Все это свидетельствует об элиминирующем воздействии мышечных и тепловых нагрузок не только на токсичные, но и на содержащиеся в избыточном количестве жизненно необходимые микроэлементы. Проведенные расчеты являются также обоснованием целесообразности использования спортсменами при интенсивных нагрузках селеновых, фтористых, железосодержащих и других микро- и макроэлементных пищевых добавок.

Итак, анализ литературных данных и наши предварительные расчеты показали, что физические и термонагрузки могут служить эффективным средством выведения из организма человека чужеродных химических соединений (ксенобиотиков). Иначе говоря, физическая культура приобретает еще одно важное для нашего времени значение в валеологии, т.е. в оздоровлении населения средствами физической культуры путем усиления выведения из организма человека ксенобиотиков.

Для разработки технологии выведения тяжелых металлов из организма человека при помощи физических нагрузок было проведено предварительное исследование. Физические нагрузки заключались в быстрой ходьбе по пересеченной местности (3-4 раза в неделю) в течение 50-60 мин. Интенсивность нагрузки контролировалась по частоте сердечных сокращений, которая доводилась до 110-130 уд/мин. Последние 10 мин скорость ходьбы увеличивалась и ЧСС возрастала до 130-150 уд/мин. Термовоздействия осуществлялись в сауне в дни, свободные от физических упражнений. Дети находились в термокамере 3 раза по 8 мин при температуре около 600С. Исследования показали, что при 2-недельном использовании мышечных и термовоздушных нагрузок в комплексе с энтеросорбентом в условиях санатория содержание свинца в волосах 19 детей в возрасте 5-10 лет уменьшалось на 4,76 мкг/г (36,8%), в ногтях - на 25,26 мкг/г (46,9%). Это свидетельствовало о снижении концентрации этого токсиканта в твердых биосредах детей. Использование только физических и термовоздушных нагрузок без энтеросорбента элиминировало свинец из волос в количестве 1,70 мкг/г (35,7%) и ногтей 5,21 мкг/г (20,6%). Все это свидетельствует о высокой эффективности использования физических нагрузок и термовоздействий в целях удаления из организма человека тяжелых металлов.

Изменения концентрации металлов в волосах и моче детей после реабилитации

Условные обозначения: М - мальчики; Д - девочки; Э - экспериментальная группа; К - контрольная группа; * - изменения достоверны.

Результаты предварительного исследования, расчетов, анализа литературы и углубленного изучения микроэлементного гомеостаза человека позволили разработать технологию реабилитации детей из экологически неблагоприятных районов России за время месячного пребывания в санатории. Теоретическая основа элиминационной технологии базировалась на повышении обмена веществ организма человека и потоотделения при физических нагрузках и термовоздействиях, на усилении метаболизма и выделительной функции печени, почек, легких, тонкого кишечника и всего организма при воздействии специальных физических упражнений. В месячном санаторном цикле (28-35 дней) по четным дням утром использовались физические упражнения - быстрая ходьба под руководством инструктора по пересеченной местности в течение 20-30 мин. Интенсивность ходьбы дозировалась по ЧСС, которая должна составлять в первые 3-4 дня от 90 до 100 уд/мин, последующие 20-25 дней - 100-120 уд/мин и последние 3-4 дня - 120-140 уд/мин. В эти же дни вечером дети посещали сауну (3 процедуры по 8 мин при температуре воздуха 600С). В промежутках между нахождением в сауне дети выполняли легкие физические упражнения в бассейне. По нечетным дням, одетые в утепленную одежду, они проводили игровые занятия с нагрузкой переменной мощности (ЧСС=95-140 уд/мин). С помощью прыжковых нагрузок в начале игровых занятий и подъемов на песчаные горы усиливалась физиологическая гипоксия, активизирующая работу костного мозга. С целью усиления деинтоксикационной функции печени использовались направленные физические упражнения, развивающие силу и выносливость грудинной части больших грудных мышц, почек - развивающие те же качества поясничных мышц; легких - дельтовидных мышц; тонкого кишечника - 4-главых мышц бедра. Наши исследования показали, что у 93 мальчиков коэффициент корреляции между силой средней доли дельтовидных мышц и жизненной емкостью легких равен 0,74, а у 92 девочек - 0,69. Результаты исследования интенсивности выведения свинца с мочой через 9 месяцев после выполнения специальных физических упражнений свидетельствовали об усилении элиминации этого токсичного металла с мочой в 3 раза и, следовательно, об улучшении детоксикационной функции почек.

Элиминационный эффект от применения описанной технологии определялся по разности концентраций металлов в волосах и моче у мальчиков и девочек экспериментальных и контрольных групп до и после 28-35-дневной санаторной реабилитации (см. таблицу). В двух экспериментальных группах (мальчики и девочки) для разгрузки организма детей от ксенобиотиков использовались энтеросорбент, мышечные и тепловые нагрузки. В двух контрольных группах - энтеросорбент и тепловые нагрузки. Об элиминационном эффекте физических упражнений судили по разности реабилитационных эффектов этих двух схем оздоровления детей.

При использовании мышечных нагрузок концентрация свинца уменьшалась (р<0,001) в волосах мальчиков на 98,09%, девочек - на 84,05%. Без физических нагрузок соответственно на 61,01 и 42,83%. Следовательно, элиминационный эффект применения только физических нагрузок составил 37,08% у мальчиков и 41,22% у девочек. Снижение концентрации свинца в моче всех детей составило 25,95-39,90%. Уменьшение содержания этого токсиканта в областях медленного (твердые биосреды) и быстрого (жидкие биосреды) обмена свидетельствовало о выделении из организма детей этого металла. При этом включение в элиминационную технологию физических нагрузок усиливало выведение свинца из организма человека. Сравнение послереабилитационной концентрации свинца с условной нормой показало, что 28-35 дней достаточно для нормализации его концентрации в жидких биосредах всех детей и в твердых биосредах мальчиков.

Анализ содержания цинка в твердых биосредах (волосах) показал, что после применения физических упражнений его концентрации в волосах мальчиков уменьшались на 30,04% (p<0,05), а девочек - на 15,59% (p<0,001).

Снижение концентрации цинка в моче при использовании только мышечных нагрузок составляло 57,75% (p<0,001) у мальчиков и 44,14% (p<0,01) у девочек; без физических нагрузок (p>0,05) соответственно 37,75 и 30,47%. Таким образом, эти данные показывают, что при достаточно интенсивных занятиях физическими упражнениями в экологически чистом месте содержание цинка в организме человека также снижается.

При повышенном содержании хрома в организме применение комплекса реабилитационных мер приводит к снижению его концентрации в волосах мальчиков на 51,08% (p<0,05), а девочек - на 36,09% (p<0,01). Использование только термовоздействий и энтеросорбента уменьшало содержание хрома в волосах соответственно на 39,16 и 38,92% (p<0,01). Следовательно, физические нагрузки увеличивали элиминационный эффект хрома у мальчиков на 11,92%. Концентрация хрома в моче у всех детей, находившихся в санатории, достоверно снижалась на 61,33-65,20%, что свидетельствовало об уменьшении интенсивности его экскреции с мочой и снижении его содержания в твердых и жидких биосредах организма.

Использование комплекса реабилитационных мероприятий с включением в них мышечных нагрузок приводило к уменьшению содержания никеля в волосах мальчиков на 78,53% (p<0,01), а девочек на 58,30% (p<0,05). Без физических нагрузок снижение содержания никеля в волосах составляло соответственно 52,05 и 51,05% (p<0,01). В моче уменьшение концентрации никеля в экспериментальных группах равнялось соответственно 13,44 и 22,25%. Следовательно, снижение повышенного содержания никеля в твердых биосредах наряду с уменьшением интенсивности его экскреции с мочой свидетельствует об усилении его элиминации из организма человека под воздействием физических упражнений.

Использование мышечных нагрузок, термовоздействия и энтеросорбента уменьшало содержание марганца в волосах мальчиков на 68,29% (p<0,01), девочек - на 40,00% (p>0,05).

Без мышечных нагрузок этот эффект составлял соответственно 28,70 и 30,55%. Снижение концентрации марганца в моче равнялось соответственно 60,00% (p<0,05) и 57,63% (p<0,001) в экспериментальных группах и 51,02% (p<0,05) и 2,70% (p>0,05) - в контрольных. Все это свидетельствует о положительном влиянии физических нагрузок на выведение марганца из организма человека.

Итак, полученные данные убедительно показали, что в случаях повышенного содержания в организме детей тяжелых металлов, обусловленного проживанием в экологически неблагоприятных условиях окружающей среды, использование физических упражнений в комплексе с другими реабилитационными мероприятиями (проводимыми в экологически относительно чистых зонах) значительно усиливает выведение этих металлов из организма. Комплекс физических упражнений должен подбираться таким образом, чтобы он не только приводил к повышению температуры тела, усилению процессов метаболизма и потоотделения, но и способствовал активации выделительной и защитной функций печени, почек, желудочно-кишечного тракта и легких.

Литература

1. Зангиева Т.Д., Дедух Е.Л., Иссерлис А.Р. и др. Влияние техногенных загрязнений окружающей среды на здоровье детей. Основы профилактики микроэлементозов. Информ. письмо М., 1996, 27 с.

2. Насолодин В.В., Русин В.Я., Воробьев В.Д. Влияние однократных мышечных напряжений разной интенсивности и продолжительности на баланс железа, меди и марганца у спортсменов. //Теор. и практ. физ. культ., 1987, № 4, с. 47-49.

3. Хаитов Р.М., Пинегин Б.В., Истамов Х.И. Экологическая иммунология. - М., Изд-во ВНИРО, 1995, 219 с.

4. Чаклин А.В., Яворовский А.П. Экологические проблемы канцерогенеза. (Современные проблемы экогигиены). Гл. 8. Киев, "Хрещатик", 1993, с. 32-64.

5. Шандала М.Г., Зинятковский Я.И., Бертник О.В. Особенности формирования патологии у детей под влиянием антропогенных факторов окружающей среды. В сб: Проблемы мониторинга за здоровьем населения промышленных городов. Ангарск, 1990, вып. 1, с. 125.

Поступила в редакцию 05.02.97

  На главную    В библиотеку    Обсудить в форуме 

При любом использовании данного материала ссылка на журнал обязательна!