НОВЫЕ ЛИНИИ ДИАГНОСТИКИ В СПОРТЕ

Abstract

INTERRELATION OF RHEOLOGYCAL BLOOD PROPERTIES WITH PARAMETERS OF LIPIDS' STRUCTURE IN ATHLETES

A.A. Melnikov, Ph.D.

A.D. Vikulov, Dr.Hab., professor

Yaroslavl state K.D. Ushinskiy's pedagogical university, Yaroslavl

Key words: rheologycal properties, blood, lipids' structure, athletes.

The purpose of this paper was to find the interrelations between rheologycal properties of the blood and the lipids' structure in athletes.

The research was carried out on 15 athletes engaged in kinds of sports with primary development of endurance (track and field athletics, ski races, bicycle races). Their qualification was candidate in master of sports and master of sports. They were aged 18-21.

The control group included practically healthy persons with the same age who were not engaged in sports.

The carried out research has shown, that at the surveyed athletes observably positive reorganizations of the lipids' structure are connected with rheologycal properties of blood: the deformability and aggregation of erythrocytes. The increase of the deformability and the decrease of aggregation of erythrocytes appreciably promote to the oxygen transport function of the blood at the level of microcirculation and to increase the functionalities of the trained organism.

ВЗАИМОСВЯЗЬ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КРОВИ С ПАРАМЕТРАМИ ЛИПИДНОГО ПРОФИЛЯ У СПОРТСМЕНОВ

Кандидат биологических наук А.А. Мельников
Доктор биологических наук профессор А.Д. Викулов

Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского, Ярославль

Ключевые слова: реологические свойства, кровь, липидный профиль, спортсмены.

Введение. Многочисленные исследования показали, что высокий уровень физической работоспособности у спортсменов связан с высокой текучестью крови [10, 15, 19]. Непосредственные причины этого явления известны: аутогемодиллюция и, как следствие, снижение гематокрита и вязкости плазмы, повышение деформируемости эритроцитов и снижение их агрегации [2, 16, 19]. Для спортсменов характерен специфический липидный профиль: снижение концентрации общего холестерина, холестерина липопротеидов низкой и очень низкой плотности, триглицеридов и повышение концентрации холестерина липопротеидов высокой плотности [3, 24]. Считается, что такие перестройки благоприятны для функционирования мембранного аппарата клеток и противодействия атерогенным изменениям сосудов [7, 8]. Имеются работы, указывающие на роль холестерина в модификации реологических свойств крови у животных и людей с гиперхолестеринемией и дислипопротеидемией [4, 18, 21]. Однако мы полагаем, что полностью этот вопрос не изучен, особенно в отношении спортсменов.

Таким образом, целью нашего исследования было установление взаимосвязей между реологическими свойствами крови и липидным профилем у спортсменов.

Методы. Исследование выполнено на 15 спортсменах, занимающихся видами спорта с преимущественным развитием выносливости (легкая атлетика, лыжные гонки, велогонки). Квалификация - КМС и МС. Возраст - 18 - 21 год.

В контрольную группу вошли практически здоровые лица, не занимающиеся спортом, такого же возраста.

В сыворотке крови энзиматическим методом определяли: концентрацию общего холестерина (ХСоб), холестерина липопротеидов высокой плотности (ХС ЛПВП), триглицеридов (ТГ). Использованы наборы реактивов "Cormay" (Poland) и "Biocon" (Germany), спектрофотометр "Shimadzu CL-770 " (Japan). Экстракцию липопротеидов высокой плотности проводили с использованием набора реактивов "Cormay". Холестерин в "атерогенных" липопротеидах низкой и очень низкой плотности (ХС ЛПНиОНП) вычисляли как:

ХС ЛПНиОНП =ХСоб-ХС ЛПВП.

Индекс атерогенности (Иат) рассчитывали как отношение ХС ЛПНиОНП к ХС ЛПВП [7].

Вязкость цельной крови (t = 0,5 Па) (ВК), вязкость плазмы (ВП), вязкость суспензии эритроцитов с гематокритом 45% при t=0,5 Па (ВСЭ-45), предварительно дважды отмытых в фосфатном буфере, определяли на капиллярном вискозиметре (t = 37°) по методике A. Copley [13]. Индекс жесткости эритроцитов (Тк) рассчитывали по L. Dintenfass [14]. С помощью светового микроскопа и окуляр-микрометра в мазках крови определяли средний диаметр эритроцитов. По общепринятым формулам рассчитывали среднюю толщину, среднюю площадь поверхности, сферический индекс (СФИ = 4,84.V^0.666/S_э [11]) и отношение площади поверхности к объему (S/V). Показатель агрегации находили (ПА-1) на основе оседания эритроцитов (в мм) за 2 часа в тонких трубках (диаметр 450 мкм) и гематокрита в ед. (Гт): ПА-1 =ОЭ/(1-Гт). Кроме того, процесс агрегации эритроцитов оценивали методом прямой микроскопии крови, разбавленной аутологичной плазмой (ПА-2) по И.Я. Ашкинази [1]. Общую физическую работоспособность оценивали по показателю PWC₁₇₀, определяемому на велоэргометре "Ритм-05" [5]. Индекс массы тела (ИМТ) определяли как отношение величин массы тела (кг) к квадрату роста (м²).

Таблица 1. Параметры липидного профиля у спортсменов, M±m

Статистика. Результаты представлены как средняя арифметическая в выборках (М) и ошибка средней (±m). Вследствие небольшого объема выборок сравнительная оценка проводилась с использованием непараметрических критериев: Вилкоксона (W) и Манна-Уитни (U). Корреляционный анализ использован для проверки гипотезы о взаимосвязи данных.

Результаты и обсуждение. Проведенное исследование выявило у спортсменов многократно описанный в литературе липидный профиль: повышение ХС ЛПВП, снижение ХС ЛПНиОНП, снижение Тг [3,25,26]. Достоверных различий между группами по концентрации общего холестерина в плазме крови не выявлено (табл. 1).

Возможно, это связано с более низким индексом массы тела в контрольной группе по сравнению со спортсменами. Нами была выявлена положительная корреляция между ИМТ и ХСоб в контрольной группе (r = 0,70; Р = 0,035). На подобную взаимосвязь указывают и другие авторы [22]. Повышение ХС ЛПВП и снижение Тг у спортсменов в результате систематических тренировок, вероятно, взаимообусловлены и связаны с усилением активности мышечной и жировой липопротеидлипазы [20, 25]. Это подтверждает корреляция между ХС ЛВПВ и Тг (r = -0,51; p < 0,05). Снижение ХС в атерогенных фракциях ЛПНП и ЛПОНП свидетельствует об изменении баланса процессов анаболизма и катаболизма этих липопротеидов в сторону усиления последнего. Действительно, в результате высокого обмена веществ у спортсменов значительная часть холестерина может захватываться холестеринпотребляющими клетками для синтеза кортикоидных и стероидных гормонов, гемопоэза, образования эпителия кожи, секрета сальных желез, желчных кислот [7].

Оценка реологических параметров показала (табл. 2), что у спортсменов были снижены: на 9,5 % - вязкость цельной крови, на 4% - вязкость плазмы. Индекс жесткости эритроцитов у спортсменов составлял 0,769±0,005 и был достоверно ниже (Р < 0,05), чем в контрольной группе (0,787±0,008). Величины гематокрита - главной детерминанты вязкости крови - практически не различались между группами. Достоверные изменения вязкости суспензии эритроцитов с гематокритом (45%), отражающей вязко-эластические свойства мембраны клетки [12], средней концентрации гемоглобина в эритроците, обусловливающей вязкость внутреннего содержимого [23], а также сферического индекса и отношения площади поверхности к объему эритроцита, характеризующих функциональную геометрию клетки [11, 23], указывали на повышенную деформируемость эритроцитов у спортсменов за счет всех основных факторов: свойств мембраны, вязкости внутреннего содержимого и геометрии клетки.

Агрегация эритроцитов у спортсменов была ниже по сравнению с лицами контрольной группы, о чем свидетельствовали величины зарегистрированных показателей агрегации.

Корреляционный анализ, проведенный между параметрами реологических свойств крови и липидного профиля, не выявил достоверных связей между вязкостью цельной крови и плазмы, с одной стороны, и показателями липидов - с другой ни в контрольной, ни в группе спортсменов. Отсутствие корреляций указывает на незначительное влияние липидов на вязкость цельной крови и плазмы у обследованных лиц. Однако между показателями деформируемости эритроцитов и липидного профиля обнаружены достоверные корреляционные взаимосвязи как у спортсменов, так и у лиц контрольной группы (табл. 3).

Таблица 2. Показатели реологических свойств крови, M±m

Таблица 3. Коэффициенты корреляций между некоторыми показателями липидного профиля и деформируемости эритроцитов

Такие результаты позволяют говорить о существенном влиянии липидов сыворотки на деформируемость эритроцитов. Учитывая наличие зависимостей в обеих группах, а также сообщения о сходных результатах, полученных на больных дислипопротеидемией [8] и здоровых людях [18], можно предположить фундаментальный характер таких взаимосвязей. Причем если ХС ЛПВП имел прямую корреляционную связь с деформируемостью, то Тг, и особенно Иат, - обратную. Мы не обнаружили достоверных корреляций показателей деформируемости с ХСоб. Механизм таких зависимостей, вероятно, заключается в адсорбции повышенных количеств холестерина на мембране эритроцита, что ведет, во-первых, к изменению мембранных вязко-эластических свойств и сферичности и, во-вторых, к ухудшению функциональных геометрий эритроцитов [4, 21]. Другим возможным механизмом связи деформируемости эритроцитов и ХС ЛПВП может быть антиоксидантное действие ЛПВП [7]. Известно, что ЛПВП отрицательно коррелирует с концентрацией продуктов перекисного окисления липидов в крови [6], а активация процессов перекисного окисления липидов мембраны может значительно снизить гибкость эритроцита [9]. Более низкие концентрации гемоглобина в эритроците, вероятно, не связаны с липидами сыворотки. Кроме того, выявленные положительные корреляции между ХСоб и Тг с показателем агрегации (ПА-1) (r = 0,47 и r = 0,49, соответственно) у спортсменов позволяют предположить вовлеченность холестерина и триглицеридов в процесс агрегации. Возможно, эти корреляции отражают сопряженность липидного обмена с белковым, видимо, значительную роль здесь играет фибриноген [17].

Заключение. Проведенное исследование показало, что у обследованных спортсменов наблюдаемые позитивные перестройки липидного профиля связаны с реологическими свойствами крови: деформируемостью и агрегацией эритроцитов. Повышение деформируемости и снижение агрегации эритроцитов в значительной мере способствуют кислородтранспортной функции крови на уровне микроциркуляции и повышению функциональных возможностей тренированного организма.

Литература

1. Ашкинази И.Я. Агрегация эритроцитов и тромбопластинообразование //Бюлл. эксп. биол. и мед. 1972, № 7, с. 28 - 31.

2. Викулов А.Д., Мельников А.А., Осетров И.А. Деформируемость эритроцитов у спортсменов //Физиология чел., 1999, т. 25, № 4, с. 136 - 139.

3. Виноградова О.Л., Медведник Р.С., Гитель Е.П. и др. Изменение липопротеидного и гормонального статуса гребцов в результате шестимесячной тренировки //Физиология чел., 1992, т. 18, № 2, с. 131 - 138.

4. Иванова Л.И., Катюхин Л.Н., Мацкевич Ю.А. и др. Влияние полипептидного препарата из сосудов на вязкостные свойства эритроцитов кроликов на фоне гиперхолестеринемии //Физиол. журн. им. И.М.Сеченова. 1995, с. 81, № 5, с. 70 - 76.

5. Карпман В.Л., Белоцерковский З.Б., Гудков И.А. Тестирование в спортивной медицине. - М.: ФиС, 1988.

6. Климов А.Н., Гуревич В.С., Никифоров А.А. и др. Антиоксидантная активность липопротеидов высокой плотности in vivo //Бюлл. эксп. биол. и мед. 1992, № 7, с. 40 - 47.

7. Климов А.Н., Никульчева Н.Г. Обмен липидов и липопротеидов и его нарушения. Руков. для врачей. - СПб.: Питер Ком, 1999.

8. Петухов В.А., Березов В.П., Петухов Е.Б. и др. Особенности реологии крови и гемодинамики у больных с дислипопротеидемией и облитерирующим атеросклерозом нижних конечностей //Грудн. и серд.-сосуд. хирургия. 1994, № 4, с. 48 - 51.

9. Плотникова Т.М., Фирсов Н.Н., Ванзова О.Е. Механизмы предупреждения этомерзолом нарушений деформируемости эритроцитов при ишемии мозга рециркуляции //Экспер. и клин. фармакология. 1992, т. 55, № 4, с. 29 - 31.

10. Brun J.F., Fons C., Raynaud E. et al. Influence of circulating lactate on blaad rheology during exercise in professional football players //Rev. Port. Hemorheol. 1991. N 5. P. 219-229.

11. Canham P.B., Burton A.C. Distribution of size and shape in populations of normal human red cells //Circ. Res. 1968. V. 22. P. 405.

12. Chien S. Red cell deformability and its relevance to blood flow //Ann. Rev. Physiol. 1987. V. 49. P. 177-192.

13. Copley A.L. Apparent viscosity and wall adherence of blood systems // Flow properties of blood and other biological systems. Eds. A.L. Copley and G.Staisby. - London.: Pergam. Press, 1960. P. 97-117.

14. Dintenfass L. Blood viscosity, hyperviscosity and hyperviscosaemia. MTA Press, Melbourne, 1985.

15. Ernst E., Matrai A., Aschenbrenner E. Relationship between fitness and blood fluidity //Clin. Hemoreol. 1985. V. 5. P. 507-510.

16. Ernst E., Daburger L. and Saradeth T. The kinetics of blood rheology during and after prolonged standartized exercise //Clin. Hemoreol. 1991. V. 11. P. 429-439.

17. Ernst E., Resch K. Fibrinogen as a cardiovascular risk factor: a meta-analysis and review of the literature. // Ann. Intern. Med. 1993. V. 118. P. 956-963.

18. Ejima J., Ijich T., Ohnishi Y. et al. Relationship of red blood cell filterability and lipid profile in normal subjects //The 19 annual Meeting of the Japanesa society of Biorheology. Biorheology. 1996. V. 33. N 4-5. P. 434.

19. Hardeman M., Peters H., Goedhart P. Low hematocrit and plasma fibrinogen in trained athletes increase hemoreological tolerance for physical stress // Clin. Hemoreol. 1995. V.15. P. 507.

20. Kiens B., Richter E. Utilization of skeletal muscle triacylglycerol during postexercise recovery in humans //Am. J. Phys. 1998. V. 275. N 5. Pt.1. P. E332-E337.

21. Kanakaray P., Singh M. Influence of hyperholesterolemia on morphological and rheological characteristics of erythrocyte //Clin. Hemorh. 1989. V. 9. P. 257-266.

22. Nakanishi Noriyuki, Nakamura Koji et al. Relationship between lifestyle and serum lipid and lipoprotein levels in middle-aged japanese men // Eur. J. Epidimiol. 1999. V.15. N 4. P. 341-348.

23. Nash G., Meiselman H. Red cell and fhost viscoelasticity. Effect of hemoglobin concentration and in vivo ageing //Biophys. Society. V. 43. 1983. P. 62-73.

24. Sady S., Cullinane E., Saritelli et al. Elevated high density lipoprotein cholesterol in endurance athletes is related to enhanced plasma triglyceride clearance // Metabolism. 1988. V. 37. P. 368.

25. Wood P., Hascell W., Blair S. et al. Increased exercise level and plasma lipoprotein concentration: A one-year, randomized controlled study in sedentary, middle-aged men //Metabolism. 1983. V. 32. P. 31-39.

26. Yu H., Ginsburg G., O'Tolle M. Acute changes in serum lipids and lipoprotein subclasses in triathletes as assessed by proton nuclear magnetic resonance spectroscopy //Arterioscler., Thrombos. and Vascul. Biol. 1999. V.19. N 8. P. 1945-1949.

  На главную    В библиотеку    Обсудить в форуме 

При любом использовании данного материала ссылка на журнал обязательна!
 

Реклама: