Желудочная секреция у спортсменов-борцов юношеского возраста
На правах рукописи
Батраков Андрей Александрович
Желудочная секреция у спортсменов-борцов
юношеского возраста
03.03.01 - физиология
Автореферат диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Тверь – 2013
Работа выполнена на кафедре физиологии человека в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении
высшего профессионального образования
«Липецкий государственный педагогический университет»
Научный руководитель кандидат биологических наук, профессор
Ширяев Александр Васильевич
Официальные оппоненты: Грязных Андрей Витальевич
доктор биологических наук, ГБОУ ВПО
«Курганский государственный университет»,
доцент кафедры анатомии и физиологии.
Трохимчук Людмила Федоровна
доктор биологических наук, ГБОУ ВПО
«Южный федеральный университет»,
профессор кафедры анатомии и физиологии
детей и подростков
Ведущая организация Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего про-
фессионального образования «Кировская
государственная медицинская академия»
Защита состоится «31» октября 2013 г. в 1400 на заседании диссертационного совета ДМ 212.263.08 при Тверском государственном университете по адресу: 170002, г. Тверь, пр. Чайковского, 70/1 лит.Б, ауд. 318.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тверского государственного университета по адресу: 170000, г. Тверь, ул. Володарского, 44 а, с авторефератом на сайте ВАК при Министерстве образования и науки РФ http:|//vak.ed.gov.ru
Автореферат разослан «___» _____________ 2013 г.
| Ученый секретарь диссертационного совета |  | Петушков М.Н. |
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. Пищеварительная система играет значительную роль в восстановлении энергетических и пластических резервов, затраченных спортсменом в процессе тренировок или соревнований, так как она участвует в адаптации организма спортсменов к факторам тренировочной и соревновательной деятельности, в том числе к высокому уровню двигательной активности и регулярным мышечным нагрузкам (А.А. Плешаков, 1974; А.П. Кузнецов, 1983, 1986, 2004; Л.Н. Смелышева, 2007).
В связи с этим важное значение представляет изучение особенностей секреторной функции пищеварительных и, в частности, желудочных желез у спортсменов (Л.Ф. Трохимчук, 1999; С.Ф. Панов, А.А. Батраков, 2010). Это позволит оценить уровень адаптации организма со стороны пищеварительной системы к нагрузкам и характеру диеты, а также необходимо для обоснования рационального режима тренировочной деятельности, отдыха и питания спортсменов.
Изучением различных адаптивных реакций организма со стороны пищеварительной системы на увеличение уровня двигательной активности, регулярные мышечные нагрузки и другие факторы тренировочной и соревновательной деятельности у спортсменов различных видов спорта занимались исследователи последней трети XX – начала XXI века (Г.Н. Пропастин, 1969; А.А. Плешаков, 1974; А.П. Кузнецов, 1975, 1983, 1986; А.А. Огнев, 1983; А.В. Ширяев, 1993; И.А. Вакуло, 2001; С.С. Давыдова, 2004; А.В. Грязных и др., 2008; Л.Н. Смелышева, 2008; Ж.А. Станиловская, А.В. Ширяев, 2009а, 2009б; А.В. Грязных, 2010; С.Ф. Панов, 1995, 2012; А.А. Батраков, 2010, 2011).
Имеются единичные исследования, посвященные изучению желудочной секреции у спортсменов-борцов юношеского возраста (С.Ф. Панов, А.А. Батраков, 2010, 2011; А.А. Батраков и др, 2009-2011).
Актуальность исследования желудочной секреции у спортсменов-борцов юношеского возраста определяется, на наш взгляд, еще рядом причин. У спортсменов-борцов, занимающихся в ДЮСШ и СДЮШОР, на юношеский возраст приходится резкий скачок объема тренировочных нагрузок (с 15 до 32 часов в неделю), требующий значительной активизации адаптационных резервов организма, в том числе и со стороны пищеварительной системы. Также в данном возрасте имеет место увеличение количества соревнований, повышение их статуса и, соответственно, значимости победы в них. В юношеском возрасте спортсмены-борцы начинают стремиться к победе, движимые не только соревновательным, но и материальным стимулом. Иными словами, в юношеском возрасте спортсмены-борцы входят в мир профессионального спорта. Нацеленность на достижение спортивных успехов, стимулированная материальной заинтересованностью в победе, ведет к появлению новых факторов, оказывающих сильное воздействие на организм и способных спровоцировать развитие заболеваний или функциональных нарушений. В первую очередь к таким факторам относятся процедуры сгонки веса, которые связаны со стремлением спортсмена удержаться в рамках определенной весовой категории.
Руководствуясь актуальностью данной проблемы и крайне немногочисленными ее исследованиями, мы провели собственное исследование, направленное на
изучение секреторной функции желудочных желез у спортсменов-борцов в рамках
возрастного отрезка онтогенеза с 17 лет до 21 года.
Целью исследования явилось изучение секреторной функции желудка и некоторых эндокринных механизмов ее регуляции у спортсменов-борцов юношеского возраста для создания практических рекомендаций, направленных на оптимизацию режима спортивно-тренировочной деятельности.
В задачи исследования входило:
- Исследовать секреторную функцию желудочных желез в покое у спортсменов-борцов 17-18 лет и 19-21 года.
- Определить влияние дозированной велоэргометрической нагрузки большой мощности на секреторную функцию желудочных желез у младших и старших юношей, занимающихся спортивной борьбой.
- Изучить некоторые эндокринные механизмы регуляции желудочной секреции у спортсменов-борцов юношеского возраста и влияние дозированной велоэргометрической нагрузки большой мощности на их эндокринный статус.
- Оценить информативные возможности различных каналов экскреции пепсиногена у спортсменов-борцов юношеского возраста в покое и в условиях дозированной велоэргометрической нагрузки большой мощности.
Основные положения, выносимые на защиту:
- В покое у спортсменов-борцов юношеского возраста имеют место сдвиги в секреции основных компонентов желудочного сока как результат долговременной адаптации организма к высокому уровню двигательной активности и к комплексу специфических факторов спортивно-тренировочной деятельности.
- Долговременная адаптация организма непосредственно к высокому уровню двигательной активности и регулярным мышечным нагрузкам является фундаментом для более эффективной реализации механизмов его срочной адаптации к мышечной деятельности, что выражается в увеличении устойчивости организма, в том числе и желудочных желез к мышечному напряжению с ростом тренированности спортсменов-борцов юношеского возраста.
- Адаптация организма спортсменов-борцов к комплексу факторов спортивно-тренировочной деятельности включает в себя эндокринные механизмы, участвующие в регуляции желудочной секреции и оптимизации работы желудочных желез.
Научная новизна. Теоретические обобщения и анализ результатов исследования позволили получить следующие новые научные данные:
- Впервые исследована секреторная функция желудочных желез у спортсменов-борцов юношеского возраста и установлен факт их гипофункции, характеризующейся снижением отдельных показателей желудочной секреции и ее интегрального показателя – уровня суммарной протеолитической активности желудочного сока на фоне данного показателя у нетренированных юношей.
- Показана динамика сдвигов в показателях желудочной секреции, развивающихся на фоне спортивно-тренировочной деятельности у спортсменов-борцов в рамках юношеского возраста.
- Установлено, что с ростом уровня тренированности у спортсменов-борцов в рамках юношеского возраста имеет место увеличение функциональной устойчивости желудочных желез к дозированной велоэргометрической нагрузке большой мощности.
- Выявлены различия в устойчивости отдельных секреторных структур желудка к дозированной велоэргометрической нагрузке большой мощности, определяющей характер сдвигов компонентов секреции в ответ на данную нагрузку: наибольшая лабильность характерна для секреции HCl, наиболее устойчивой является секреция пепсиногена.
- Изучены некоторые эндокринные механизмы регуляции желудочной секреции у спортсменов-борцов юношеского возраста, а также выявлена тесная связь между уровнем продукции АКТГ и альдостерона, что позволяет предполагать возможность существования наряду с осью АКТГ-глюкокортикоиды регуляторной оси АКТГ-минералкортикоиды.
- Определены информативные возможности различных каналов экскреции пепсиногена у спортсменов-борцов юношей в покое и в условиях дозированной велоэргометрической нагрузки большой мощности.
- Предложены практические рекомендации, направленные на оптимизацию режима тренировочной и соревновательной деятельности спортсменов.
Теоретическая и практическая значимость. Результаты исследования свидетельствуют о том, что профессиональные занятия спортивной борьбой ведут к гипофункции секреторного аппарата желудка у юношей. Гипофункция характеризуется снижением на протяжении всего юношеского возраста объема желудочной секреции, а также значительным снижением секреции HCl у старших юношей и интегрального показателя желудочной секреции – уровня суммарной протеолитической активности, как у младших, так и у старших юношей. Снижение уровня протеолиза не нарушает процесс адаптации к увеличению объема тренировочных нагрузок и не препятствует росту массы тела у спортсменов в течение юношеского возраста, что позволяет рассматривать гипофункцию не как патологию, а как следствие долговременной адаптации организма к занятиям спортивной борьбой и в первую очередь к сгонкам веса.
Долгосрочные адаптивные сдвиги, по всей видимости, являются фундаментом, на основе которого реализуются реакции срочной адаптации к физической нагрузке, в частности, к велоэргометрической нагрузке большой мощности.
Выявленные нами закономерности представляют интерес для гастроэн-терологов, специалистов в области спортивной медицины, физической культуры и спорта, возрастной и спортивной физиологии. Границы их использования распространяются на вопросы диагностики (адекватная оценка функционального состояния желудочных желез у спортсменов-борцов младшего и старшего юношеского возраста в условиях динамично увеличивающихся тренировочных и соревновательных нагрузок) и профилактики заболеваний желудка. Несмотря на то, что гипофункцию желудочных желез, в частности, по показателям секреции HCl, нельзя считать патологией, все же их стоит определять как нижнюю границу нормы. В связи с этим спортсменов-борцов стоит рассматривать как группу риска с пограничными показателями секреции и не допускать к занятиям спортивной борьбой лиц, склонных к гипоацидным состояниям желудка.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены на VI Всероссийской научной конференции с международным участием, посвященной 50-летию открытия А.М. Уголевым мембранного пищеварения (Санкт-Петербург, 2008); на Международной конференции «Физиология развития человека» (Москва, 2009); на VII Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 160-летию со дня рождения И.П. Павлова (Санкт-Петербург, 2009); на XXI съезде физиологического общества им. И.П. Павлова (Москва-Калуга, 2010).
Также основные положения диссертационного исследования доложены на заседании кафедры физиологии человека Липецкого государственного педагогического университета.
Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Полученные результаты соответствуют пунктам 3,8 паспорта специальности 03.03.01 – физиология.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 статей, из которых 3 – в журналах, рекомендованных ВАК РФ, и выпущена 1 монография в соавторстве.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 140 страницах, документирована таблицами (8) и иллюстрирована рисунками (8). Работа включает: введение, 3 главы (обзор литературных данных по проблеме; методика и организация исследования; результаты исследования и их обсуждение, включающая 4 параграфа), заключение, выводы, практические рекомендации по результатам исследования, список литературы. Список литературы включает 145 источников, из которых 117 отечественных и 28 зарубежных.
МЕТОДЫ, МЕТОДИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ
В исследовании приняли участие лица мужского пола в возрасте от 17 лет до 21 года в количестве 108 человек: 48 испытуемых – спортсмены-борцы (дзюдо), разделенные на две группы согласно возрастной периодизации развития, принятой 1965 году; 60 человек – лица, не занимающихся спортом, из которых, по условиям исследования, были сформированы две контрольные группы.
Отбор испытуемых проводился после тщательного сбора анамнеза и анализа результатов обследования на базе областного врачебно-физкультурного диспансера, по результатам которого все испытуемые были отнесены к основной медицинской группе. Важнейшими условиями исследования были добровольность обследуемых и согласие родителей (совершеннолетние испытуемые сами давали письменные информированные согласия; несовершеннолетние испытуемые участвовали в исследованиях с письменного согласия родителей).
Функциональное состояние желудка в покое изучалось методом фракционного зондирования по Веретянову-Мясоедову-Новикову. В качестве стимулятора желудочной секреции использовался 10% отвар сухой капусты в количестве 200 мл. (Н.И. Лепорский, 1949; В.Н. Туголуков, 1965; С.Б. Коростовцев, 1958). Стандартизация капустного отвара осуществлялась по величине титра (18-20 титр. ед.).
Для оценки секреторной функции желудка определялись: объем базального и стимулированного желудочного секрета, дебит-час HCl (титрационным методом), а также дебит-час пепсиногена и суммарной протеолитической активности натурального желудочного сока при его исходном рН. Содержание пепсиногена и суммарная протеолитическая активность определялись методом Хунта в модификации Б.И. Сабсая (1961, 1966).
Секреторная функция желудочных желез у испытуемых исследовалась не только в условиях покоя, но и в условиях мышечной деятельности. В качестве физической нагрузки использована модель продолжительной (непрерывной) работы на велоэргометре в течение 20 минут с частотой педалирования 75 об/мин. Мощность нагрузки подбиралась индивидуально и была рассчитана на единицу массы тела испытуемых и по частоте сердечных сокращений. Мощность нагрузки была стандартной и составила для спортсменов-борцов 17-18 лет 2,78, 19-21 года – 2,83 Вт/кг массы тела.
Для расчета минимальной ЧСС, при которой проявляется начальный тренировочный эффект, учитывался пульсовой резерв сердца, который определялся по возрастному максимуму и был предложен Европейским бюро ВОЗ. Величина пороговой ЧСС, при которой желательно проводить тренировочный процесс, была равна 60% рассчитанного выше резерва сердца плюс ЧСС покоя. Для получения пороговой частоты сокращений каждому испытуемому подбиралась индивидуальная нагрузка соответствующей мощности, предварительно персонально высчитывались нагрузка PWC170. Для этого использовалась формула В.Л. Карпман (1969): PWC170=H1 + (H2-H1)170-f1/f2-f1.
Исходя из этой величины, подбирали тренирующую нагрузку с учетом пороговой ЧСС по формуле, предложенной Л.И. Абросимовой (1977), И.А. Корниенко и В.Д. Сонькиным (1978) для подростков и детей – по ЧСС покоя и одной физической нагрузке: PWC170=H1/f1-f0 (170-f0), где H1, H2 – мощность первой и второй стандартных нагрузок в Вт (кгм); f0,f1,f2 – ЧСС в покое, при первой и второй нагрузках соответственно.
Полученные нами величины мощности дозированной велоэргомет-рической нагрузки с учетом пороговой ЧСС составили: для спортсменов-борцов 17-18 лет – 182,1 Вт, для спортсменов 19-21 года – 208,6 Вт.
Для оценки информативности различных каналов экскреции пепсиногена об уровне его секреции в желудке в покое и в условиях мышечной деятельности определяли содержание пепсиногена в составе мочи и слюны, а в условиях велоэргометрической нагрузки и в составе пота.
Для оценки эндокринного статуса у спортсменов-борцов в плазме крови определялось содержание следующих гормонов: гастрина, СТГ, кортизола, АКТГ, альдостерона, трийодтиронина. Концентрацию гормонов определяли радиоиммунологически с помощью отечественных промышленных наборов на базе клинико-диагностической лаборатории Липецкой областной клинической больницы.
Полученные данные были обработаны методом вариационной статистики (Г.Ф. Лакин, 1980). Различия оценивали по критерию Стьюдента, считая их достоверными при p<0,05. Взаимоотношения между различными показателями оценивались при помощи расчета коэффициентов корреляции (r).
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ АНАЛИЗ
1. Исследование секреторной функции желудочных желез в условиях покоя у спортсменов, занимающихся спортивной борьбой
Представляет первый этап собственного исследования, изложенный в параграфе 3.1 главы 3 диссертационной работы.
Результаты исследования, приведенные в таблице 1, свидетельствуют о том, что регулярные занятия спортивной борьбой ведут к сдвигам фонового уровня секреции основных компонентов желудочного сока у спортсменов-борцов юношеского возраста. При этом в характере сдвигов различных компонентов секреции у спортсменов-борцов младшего (17-18 лет) и старшего (19-21 год) юношеского возраста имеют место различия (табл. 1). У борцов 17-18 лет отмечено достоверное снижение объема базального секрета по сравнению с контрольной группой и выраженное снижение уровня суммарной протеолитической активности (как в базальном, так в стимулированном секрете ее показатели примерно в 4 раза ниже по сравнению с аналогичными показателями нетренированных юношей).
У спортсменов-борцов 19-21 года в показателях желудочной секреции видна ярко выраженная диссоциация. С одной стороны, имеет место снижение объема базальной секреции и выраженное (в базальном секрете примерно в 3 раза, а в стимулированном – почти в 4 раза) снижение дебит-часа HCl по сравнению с нетренированными сверстниками, а с другой стороны наблюдается резко выраженная гиперсекреция пепсиногена в базальном секрете. При этом и в 17-18 лет, и в 19-21 год у спортсменов-борцов показатели суммарной протеолитической активности остаются значительно более низкими (примерно в 3 раза), нежели у нетренированных сверстников, что позволяет нам говорить о гипофункции желудочных желез в целом на фоне регулярных занятий спортивной борьбой.
Суммарная протеолитическая активность желудочного сока есть интегральный показатель желудочной секреции, и ее уровень определяется уровнем секреции отдельных компонентов желудочного сока, что находит отражение и в нашем исследовании. Снижение уровня протеолиза у юношей, занимающихся спортивной борьбой, отмечается на фоне достоверного снижения объема базальной секреции как в 17-18 лет, так и в 19-21 год, а также на фоне значительного снижения секреции HCl у старших юношей. Иными словами, наряду с гипофункцией по уровню суммарной протеолитической активности мы можем констатировать гипофункцию по производству жидкой части секрета в рамках юношеского возраста, а также выраженную гипофункцию по производству соляной кислоты, развивающуюся в рамках юношеского возраста. При этом у спортсменов-борцов 19-21 года имеет место гиперфункция по производству пепсиногена, что способствует, по всей видимости, сохранению протеолиза в желудке в рамках физиологической нормы.
В основе спортивной тренировки лежат представления о механизмах адаптации, проявляющейся в структурных и функциональных преобразованиях в организме спортсмена (Н.А. Агаджанян, Н.Н. Шабатура, 1989). Представляется, что гипофункция по ряду показателей желудочной секреции у борцов старшего юношеского возраста является результатом долговременной адаптации к комплексу факторов спортивно-тренировочной деятельности. К таковым относятся сгонки веса, приводящие к сдвигам в водно-минеральном обмене, адаптация к которым является решающей в развитии гипофункции у борцов (А.А. Плешаков, 1974). Вероятно, вносят свой вклад такие специфические для спортивной борьбы факторы, как характер мышечных нагрузок: кратковременные, в работе мышц преобладает скоростно-силовой компонент, имеет место статическое напряжение, работа мышц осуществляется в максимальной и околомаксимальной анаэробной зоне.
Увеличение продукции пепсиногена в 19-21 года, по всей видимости, является частично результатом адаптации главных клеток желудка к факторам спортивной борьбы, осуществляющейся медленно вследствие инертности ферментных перестроек (А.М. Уголев, 1961), а отчасти – ответом на резкое снижение секреции соляной кислоты на фоне остающегося низким объема секреции с целью удержания протеолиза в рамках необходимого для нормального пищеварения уровня.
Адаптация каждого организма обеспечивается благодаря мобилизации имеющихся у него морфофункциональных резервов. Именно от них зависит «цена адаптации» (Н.А. Агаджанян, Н.Н. Шабатура, 1989). Представляется, что «ценой адаптации» секреторного аппарата желудка у спортсменов-борцов 17-21 года к регулярным занятиям спортивной борьбой, является снижение уровня суммарной протеолитической активности желудочного сока, как в базальном, так и в стимулированном секрете. Однако можно предположить, что выявленный уровень протео-
Таблица 1. Показатели желудочной секреции в покое (М+m) у спортсменов-борцов юношеского возраста
и их нетренированных сверстников.
| № | Группы испытуемых | Возраст Испытуемых | Количеcтво испытуемых (n) | Показатели желудочной секреции | |||||||
| Объем, мл | HCl, мг/час | Пепсиноген, мг/час | Суммарная протеолитическая активность, мг/час | ||||||||
| Б | С | Б | С | Б | С | Б | С | ||||
| 1 | Спортсмены-борцы | 17-18 лет | (n =20) | 71,6±2,6 | 89,5±2,8 | 85,63± 8,2 | 121,9±3,1 | 42,0±2,3 | 36,9± 2,6 | 5,6±0,4 | 6,9±0,4 |
| 2 | Контрольная группа | 17-18 лет | (n =30) | 106,1± 6,2 | 108,0± 7,3 | 110,1± 7,9 | 141,5±8,3 | 58,0±3,2 | 37,2± 2,1 | 20,8± 4,2 | 29,9± 1,4 |
| Достоверность 1-2 | p<0,05 | p>0,05 | p>0,05 | p>0,05 | p>0,05 | p>0,05 | p<0,01 | p<0,001 | |||
| 3 | Спортсмены-борцы | 19-21 год | (n =28) | 82,3±6,0 | 93,1±4,0 | 62,8±3,9 | 39,8±3,9 | 102,6± 8,5 | 45,7±1,2 | 6,0±0,5 | 12,2±0,8 |
| 4 | Контрольная группа | 19-21 год | (n =30) | 110,5+ 8,2 | 111,9+ 7,5 | 124,4± 6,9 | 155,6+ 12,2 | 60,0±4,1 | 38,2±1,2 | 20,3±2,9 | 33,9±1,9 |
| Достоверность 3-4 | p<0,05 | p>0,05 | p<0,01 | p<0,01 | p<0,05 | p>0,05 | p<0,01 | p<0,05 | |||
Примечание: Б – в условиях базальной секреции; С – в условиях стимулированной секреции
лиза не является патологически низким, а остается в рамках физиологической нормы, так как не ведет к потере массы тела. Это позволяет предполагать, что снижение уровня протеолиза в желудке компенсируется интенсификацией его дальнейших стадий в кишечнике.
2. Исследование влияния дозированной велоэргометрической нагрузки большой мощности на желудочную секрецию у спортсменов-борцов юношеского возраста
представляет второй этап работы, изложенный в параграфе 3.2 3-й главы диссертационного исследования.
Согласно результатам исследования (табл. 2) у спортсменов-борцов 17-18 лет на фоне воздействия дозированной велоэргометрической нагрузки большой мощности отмечается достоверное снижение показателей объема базального секрета, базального и стимулированного дебит-часа HCl и стимулированного дебит-часа пепсиногена по сравнению с фоновыми показателями. В показателях базального ферментовыделения после нагрузки достоверных изменений не выявлено. При этом дозированная велоэргометрическая нагрузка большой мощности значительно повысила уровень суммарной протеолитической активности по сравнению с фоновым уровнем (в базальном секрете примерно в 3, в стимулированном – в 2 раза).
У спортсменов-борцов 19-21 года на фоне дозированной велоэргометрической нагрузки большой мощности не выявлено достоверных изменений по сравнению фоновыми показателями ни объема секреции, ни дебитов HCl и пепсиногена. При этом значительно (в базальном секрете примерно в 4 раза, в стимулированном – в 2 раза) повысился уровень суммарной протеолитической активности по сравнению с его показателями в состоянии покоя.
Таким образом, результаты исследования показывают, что желудочные железы спортсменов-борцов старшего юношеского возраста демонстрируют более высокую функциональную устойчивость к физической нагрузке, нежели у спортсменов-борцов 17-18 лет, что, на наш взгляд, можно объяснить возрастными особенностями, а также более высоким уровнем тренированности в 19-21 год.
Согласно результатам исследования наиболее лабильным к нагрузке компонентом желудочной секреции является продукция НСl, а наиболее устойчивым – секреция пепсиногена. Сдвиги в секреции жидкой части желудочного сока, а также
НСl и пепсиногена в ответ на велоэргометрическую нагрузку большой мощности носят сложный характер и, по-видимому, направлены на оптимизацию интегрального показателя желудочной секреции – уровня суммарной протеолитической активности желудочного секрета при исходной величине его рН. Результаты исследования влияния дозированной велоэргометрической нагрузки большой мощности на желудочную секрецию у спортсменов-борцов юношеского возраста позволяют предполагать, что данная нагрузка активирует реакции срочной адаптации, задействовав резерв адаптационных возможностей организма, в том числе и со стороны секреторного аппарата желудка в частности. Результат подобной адаптации может проявляться как в угнетении секреторной функции желудочных желез, так и в ее стимуляции, а в отдельных случаях уровень секреции того или иного компонента желудочного сока не изменяется.
По мнению Н.А. Агаджаняна (1989), этап срочной адаптации предшествует этапу долговременной адаптации. Оценивая реакцию секреторного аппарата желудка спортсменов-борцов младшего и старшего юношеского возраста на
Таблица 2. Показатели желудочной секреции (М+m) у спортсменов-борцов юношеского возраста в покое и
после дозированной велоэргометрической нагрузки большой мощности
| № | Условия исследования | Возраст испытуемых | Количеcтво испытуемых (n) | Показатели желудочной секреции | |||||||
| Объем, мл | HCl, мг/час | Пепсиноген, мг/час | Суммарная протеолитическая активность, мг/час | ||||||||
| Б | С | Б | С | Б | С | Б | С | ||||
| 1 | В условиях покоя | 17-18 лет | (n =20) | 71,6± 2,6 | 89,5± 2,8 | 85,63± 8,15 | 121,9± 3,1 | 42,0±2,3 | 36,9±2,6 | 5,6±0,4 | 6,9±0,4 |
| 2 | После нагрузки | 17-18 лет | (n =15) | 52,7± 4,8 | 65,5± 5,8 | 51,4±4,2 | 80,5±8,2 | 54,0±5,1 | 76,7±7,2 | 16,3±1,5 | 16,3±1,4 |
| Достоверность 1-2 | p<0,05 | p<0,05 | p<0,05 | p<0,05 | p>0,05 | p<0,05 | p<0,01 | p<0,01 | |||
| 3 | В условиях покоя | 19-21 год | (n =28) | 82,3±6,0 | 93,1±4,0 | 62,8±3,9 | 39,8±3,9 | 102,6±8,5 | 45,7±1,2 | 6,0±0,5 | 12,2±0,8 |
| 4 | После нагрузки | 19-21 год | (n =15) | 80,5±8,4 | 83,5±7,5 | 52,0±6,2 | 31,5±2,7 | 102,5±8,2 | 57,8±4,3 | 25,6±1,9 | 22,7±2,1 |
| Достоверность 3-4 | p>0,05 | p>0,05 | p>0,05 | p>0,05 | p>0,05 | p>0,05 | p<0,001 | p<0,01 | |||
Примечание: Б – в условиях базальной секреции; С – в условиях стимулированной секреции.
велоэргометрическую нагрузку большой мощности, мы сделали вывод о более высоком уровне адаптации желудочных желез к данной нагрузке у старших юношей, что, как нам кажется, можно объяснить их более высоким уровнем тренированности. Высокий уровень тренированности приводит к соответствующим долгосрочным адаптивным сдвигам, повышающим функциональный резерв желудочных желез, что, на наш взгляд, определяет более умеренные сдвиги в процессе срочной адаптации желудочных желез к мышечной работе по сравнению с младшими юношами. Основываясь на результатах исследования, мы можем предположить, что срочная и долговременная адаптации очень тесно взаимосвязаны и выражается это не только в том, что этап срочной адаптации предшествует этапу долговременной адаптации, но и в том, что долговременные адаптивные сдвиги являются фундаментом для более эффективной и экономичной реализации процессов срочной адаптации к мышечной нагрузке. Иными словами, снижается «цена» срочной адаптации к интенсивной мышечной работе.
3. Взаимоотношения между секрецией и экскрецией пепсиногена у спортсменов юношеского возраста, занимающихся спортивной борьбой
Изучение данных взаимоотношений представляет третий этап исследования, изложенный в параграфе 3.3 главы 3 диссертационной работы. Осуществлялась оценка информативности различных каналов экскреции пепсиногена о состоянии ферментовыделительной функции желудка у спортсменов-борцов юношеского возраста в условиях покоя и дозированной велоэргометрической нагрузки большой мощности.
Исследование показало, что в условиях покоя наряду с резким увеличением секреции пепсиногена у спортсменов-борцов 19-21 года также имеет место увеличение экскреции профермента в составе мочи и, особенно, в составе слюны, в то время как показатели экскреции пепсиногена по данным каналам у нетренированных лиц в рамках юношеского возраста существенно не изменяются. Данные факты позволяют предположить, что в регулярные занятия спортивной борьбой и высокий уровень двигательной активности изменяют уровень экскреции пепсиногена состоянии покоя по различным каналам по сравнению с нетренированными лицами, даже если по показателям гастрального пепсиногена (у младших юношей) различий нет.
Вычисление коэффициентов корреляции между показателями базальной
секреции гастрального пепсиногена и экскреции уропепсиногена у спортсменов-борцов позволило выявить отрицательную корреляционную связь между ними у младших юношей (r=-0,45; p<0,05) и положительную корреляционную связь – у старших юношей (r=+0,42; p<0,05). Аналогичный расчет данных секреции гастрального пепсиногена и его экскреции в составе слюны указал среднюю корреляционную связь (r=+0,4; p<0,05) между базальными показателями и отрицательную связь (r=-0,4; p<0,05) между стимулированными показателями у юношей 17-18 лет.
Таким образом, информативная ценность каждого из каналов экскреции пепсиногена оказалась невысока. Расчет коэффициентов корреляции между уровнем секреции пепсиногена и суммарным экскретируемым пепсиногеном (в составе слюны и мочи) помог установить связь, среднюю по значению (r=+0,39; p<0,05) лишь у спортсменов-борцов 17-18 лет.
Основываясь на результатах исследования, мы можем сделать вывод, что при изучении ферментовыделительной функции желудка в условиях покоя у спортсменов-борцов юношеского возраста гастральное зондирование остается единственным информативным методом.
В условиях дозированной велоэргометрической нагрузки большой мощности показатели гастрального пепсиногена практически не изменились по сравнению с фоновыми, в то время как показатели уропепсиногена у младших юношей достоверно (p<0,05) понизились, а у старших юношей достоверно (p<0,01) увеличились. Также у старших юношей имело место достоверное (p<0,05) увеличение экскреции пепсиногена в составе слюны.
Вычисление коэффициентов корреляции позволило выявить выраженную положительную корреляционную связь между базальным дебит-часом уропепсиногена и базальным дебит-часом гастрального пепсиногена в условиях велоэргометрической нагрузки только у старших юношей (r=+0,66; p<0,01). Также у старших юношей обнаружена положительная корреляционная связь (r=+0,63; p<0,05) между базальным дебит-часом гастрального пепсиногена и базальным дебит-часом пепсиногена слюны.
В условиях велоэргометрической нагрузки большой мощности у спортсменов-борцов имеет место обильное потоотделение, в связи с чем мы определили показатели экскреции пепсиногена в составе пота. Расчет коэффициентов корреляции между показателями экскреции пепсиногена с потом и показателями дебит-часа гастрального пепсиногена позволил обнаружить положительную корреляционную связь показателей экскреции профермента в составе пота лишь в одном случае, а именно – со стимулированным дебит-часом пепсиногена у младших юношей (r=+0,51; p<0,05).
Корреляционный анализ между показателями секреции гастрального пепсиногена и показателями экскреции суммарного пепсиногена (с потом, мочой и слюной) показал очень высокую положительную корреляционную связь между ними как у младших юношей (r=+0,53; p<0,05), так и у старших юношей (r=+0,62; p<0,05).
Таким образом, результаты исследования позволили выявить достаточно высокую информативность в условиях велоэргометрической нагрузки у спортсменов-борцов 17-18 лет таких каналов экскреции пепсиногена, как экскреция в составе мочи и слюны. При этом у старших юношей данные каналы экскреции пепсиногена престали быть информативными. Расчет коэффициентов корреляции между гастральным пепсиногеном и суммарным экскретируемым пепсиногеном в составе биологических жидкостей (пот, слюна, моча) показал, что последний является наиболее информативным в отношении получения сведений о состоянии ферментовыделительной функции желудка у спортсменов-борцов, нежели каждый из каналов экскреции профермента в отдельности. При этом данный факт отнюдь не устраняет необходимость проведения гастрального зондирования.
4. Некоторые эндокринные механизмы регуляции желудочной секреции у спортсменов-борцов юношеского возраста
Определение базального уровня некоторых белково-пептидных, стероидных и тиреоидных гормонов в крови у спортсменов-бороцов юношеского возраста в покое и в условиях дозированной велоэргометрической нагрузки большой мощности, а также оценка их регуляторной роли в работе секреторного аппарата желудка представляет четвертый этап работы, изложенный в параграфе 3.4. диссертационного исследования.
4.1. Секреторная функция желудочных желез и базальный
уровень некоторых гормонов (гастрин, СТГ, инсулин, АКТГ, кортизол, альдостерон, трийодтиронин) у спортсменов-борцов юношеского возраста в покое.
Исследование показало, что между базальным уровнем исследуемых гормонов у спортсменов-борцов младшего и старшего юношеского возраста достоверных различий нет. Вычисление коэффициентов корреляции между показателями базального уровня гормонов в крови и показателями желудочной секреции у спортсменов-борцов юношей показало возможность регуляторных влияний на секреторную функцию желудочных желез со стороны целого ряда гормонов.
Известно, что гастрин является классическим стимулятором желудочной секреции и, в первую очередь соляной, кислоты. Исследованиями нашей лаборатории (А.В. Ширяев, 1993; И.А. Вакуло, 2001; А.И. Мозгунов, 2005) также установлено, что у спортсменов с гиперфункцией желудочной секреции имеет место обратная корреляционная зависимость между базальным уровнем гормона и базальным дебит-часом HCl (r=-0,55; p<0,05). Эти исследования позволяют предположить, что низкий базальный уровень гастрина у спортсменов является результатом ингибиторного действия соляной кислоты в связи с ее гиперсекрецией на высвобождение гастрина по механизму обратной связи. Однако авторы высказывают предположение, что данную закономерность вряд ли можно считать универсальной, поскольку в условиях стимуляции желудочных желез гистамином при снижении рН желудочного сока до значений, близких к 1, возможно существенное увеличение уровня гастрина в крови (А.П. Кузнецов, 1985).
В нашем исследовании базальный уровень гастрина у спортсменов-борцов в течение юношеского возраста достоверно не изменяется (17-18 лет – 36,95±2,90 пг/мл; 19-21 год – 42,64±3,87 пг/мл). При этом уровень секреции соляной кислоты значительно уменьшается. Коэффициенты корреляции между показателями уровня гастрина и показателями базального дебит-часа HCl имели следующие значения: 17-18 лет – r=+0,49, p<0,05; 19-21 год – r=+0,12, p>0,05. Коэффициенты корреляции между показателями гастрина и показателями стимулированной секреции HCl составили: 17-18 лет – r= +0,55, p<0,05; 19-21 год – r= -0,21, p>0,05. Очевидно, что имеет место тенденция к прямой связи между продукцией гормона и секрецией соляной кислоты.
Таким образом, материалы нашего исследования подтвердили предположение о том, что обратная связь между продукцией гастрина и секрецией HCl не является универсальной. По-видимому, ее направленность определяется характером желудочной секреции. При гиперсекреции HCl повышается вероятность отрицательной корреляционной связи, при ее гипосекреции – вероятность положительной связи. Поскольку у спортсменов-борцов снижена реактивность желез желудка на субмаксимальные пищевые раздражители и заметно в связи с этим снижена секреция HCl, отпадает необходимость ингибирования соляной кислотой высвобождения G клетками гастрина.
Также у борцов 19-21 года, у которых имеет место гиперсекреция пепсиногена, была обнаружена обратная корреляционная связь (r=-0,47; p<0,05).
Уровень инсулина в крови в состоянии покоя у спортсменов-борцов в течение юношеского возраста практически не изменяется. Вычисление коэффициентов
корреляции между показателями базального уровня инсулина в крови и показателями желудочной секреции у спортсменов-борцов позволило выявить положительную корреляционную связь с базальным объемом секрета в 17-18 лет (r=+0,43; p<0,05), положительную корреляционную связь с уровнем суммарной протеолитической активности (СПА) у старших юношей (r=+0,36; p<0,05) и отрицательную корреляционную связь с СПА у младших юношей (r=-0,58; p<0,05).
Анализируя результаты нашего исследования и сопоставляя их с исследованиями нашей лаборатории прошлых лет, мы приходим к подтверждению вывода о неоднозначности влияния инсулина на желудочную секрецию и к выводу о том, что направленность данных влияний зависит не только от конкретной регуляторной ситуации, но и комплекса факторов, ее опосредующих, таких как возраст, уровень двигательной активности, степень тренированности, спортивная специализация и, наконец, уровень самого инсулина в крови.
Между показателями базального уровня АКТГ и показателями желудочной секреции корреляционных связей не обнаружено, но известно, что АКТГ, как правило, реализует свои эффекты через глюкокортикоиды. Мы обнаружили положительную корреляционную связь между базальным уровнем кортизола и базальной продукцией пепсиногена у спортсменов-борцов в 17-18 лет (r=+0,6; p<0,05) и отрицательную – 19-21 года (r=-0,48; p<0,05).
Исследованиями И.А. Вакуло (2001) и А.И. Мозгунова (2005) установлено, что у спортсменов с гиперфункцией желудочной секреции содержание СТГ коррелирует с базальным дебит-часом пепсиногена (r=+0,52). В нашем исследовании у спортсменов-борцов течение юношеского возраста с гипофункцией желудочной секреции значимых коэффициентов корреляции между уровнем СТГ и показателями желудочной секреции не обнаружено.
Между показателями уровня альдостерона и секреции HCl обнаружена отрицательная корреляционная связь как у младших юношей (r=-0,44; p<0,05), так и у старших юношей (r= -0,41; p<0,05), что подтверждает результаты исследований О.С. Радбиля и С.Г. Вайнштейна (1976) о существовании взаимосвязи между продукцией альдостерона и секрецией HCl.
В литературе есть сведения как об ингибирующем, так и о стимулирующем влиянии тиреоидных гормонов на железы желудка (О.С. Радбиль, С.Г. Вайнштейн, 1976). В клинических исследованиях отмечается, что при легкой степени тиретоксикоза наблюдается увеличение кислотообразующей и ферментовыделительной функции желудка, в связи с чем имеются предположения, что повышение уровня данных гормонов в рамках физиологической нормы может способствовать гиперсекреции пепсиногена. Мы в своем исследовании обнаружили высокую положительную корреляционную связь между уровнем трийодтиронина и продукцией пепсиногена у спортсменов-борцов как в 17-18 лет (r=+0,80; p<0,05), так и в 19-21 год (r=+0,70; p<0,05).
4.2 Влияние велоэргометрической нагрузки большой мощности на уровень некоторых гормонов в крови у спортсменов-борцов юношеского возраста
Согласно результатам исследования, эндокринная система спортсменов-борцов юношей продемонстрировала высокий уровень устойчивости к мышечному напряжению. На фоне воздействия дозированной велоэргометрической нагрузки большой мощности достоверно изменился уровень только одного гормона в крови, а именно – имело место снижение уровня кортизола у младших юношей (табл. 3). Высокий уровень устойчивости эндокринной системы спортсменов-борцов юношеского возраста к нагрузке сочетался с повышением устойчивости к мышечному напряжению секреторного аппарата желудка в рамках юношеского возраста.
Таблица 3. Базальный уровень некоторых гормонов в крови в покое и после велоэргометрической нагрузки большой мощности у спортсменов-борцов юношеского возраста
| № | Условия исследования | Возраст | Количество (n) | Гастрин, пг/мл | СТГ, пг/мл | Инсулин, мкЕ/мл | АКТГ, нг/мл | Кортизол, нг/мл | Альдосте-рон, пг/мл | Т3, пг/мл |
| 1 | Покой | 17-18 лет | 20 | 37,0±2,9 | 3,0±0,12 | 12,32±0,9 | 73,7±8,50 | 1078±104,6 | 168,7±14,2 | 1,67±0,13 |
| 2 | Нагрузка | 19-21 год | 20 | 38,20±2,78 | 2,37±0,19 | 11,31±1,0 | 74,2±6,47 | 620,2±40,0 | 173,2+10,8 | 1,71±0,10 |
| Достоверность 1-2 | p>0,05 | p>0,05 | p>0,05 | p>0,05 | p<0,05 | p>0,05 | p>0,05 | |||
| 3 | Покой | 17-18 лет | 28 | 42,64±3,87 | 2,3±0,20 | 10,55±1,1 | 80,1±4,20 | 802,7±90,4 | 141,7±12,0 | 1,42±0,07 |
| 4 | Нагрузка | 19-21 год | 20 | 47,45±2,16 | 2,50±0,20 | 10,10±0,8 | 80,5±6,14 | 610,4±30,3 | 140,8±11,8 | 1,40±0,11 |
| Достоверность 3-4 | p>0,05 | p>0,05 | p>0,05 | p>0,05 | p>0,05 | p>0,05 | p>0,05 | |||
Примечание: СТГ – соматотропный гормон; АКТГ – адренокортикотропный гормон
ВЫВОДЫ
1. У спортсменов-борцов юношеского возраста имеет место изменение уровня секреции различных компонентов желудочного сока в покое как результат долговременной адаптации к факторам спортивно-тренировочной деятельности.
2. Адаптация секреторного аппарата желудка к занятиям спортивной борьбой отличается неоднородностью сдвигов в секреции основных компонентов желудочного сока у спортсменов юношеского возраста: в возрасте 17-18 лет снижается объем базальной желудочной секреции, а в 19-21 год характерна резко выраженная диссоциация в показателях желудочной секреции – снижение объема базальной секреции и гипосекреция HCl на фоне гиперсекреции пепсиногена.
3. Результатом сдвигов в уровне секреции основных компонентов желудочного сока является снижение уровня его суммарной протеолитической активности как в базальном, так и в стимулированном секрете у спортсменов-борцов младшего и старшего юношеского возраста, что говорит о гипофункции секреторного аппарата желудка.
4. Уровень функциональной устойчивости желудочных желез к дозированной велоэргометрической нагрузке большой мощности повышается с увеличением объема нагрузок и уровня тренированности спортсменов-борцов в течение юношеского возраста.
5. В устойчивости секреции основных компонентов желудочного сока к воздействию дозированной велоэргометрической нагрузки большой мощности имеют место различия: наиболее лабильным компонентом является секреция HCl, а наиболее устойчивым – секреция пепсиногена. Интегральный показатель желудочной секреции (уровень суммарной протеолитической активности) продемонстрировал наибольшую устойчивость к нагрузке, на фоне которой имело место увеличение его показателей как у младших, так и у старших юношей.
6. Адаптация организма спортсменов-борцов юношеского возраста к факторам спортивно-тренировочной деятельности включает эндокринные механизмы, участвующие в регуляции желудочной секреции и оптимизации работы секреторного аппарата желудка, что подтверждается коэффициентами корреляции между показателями желудочной секреции и уровнем некоторых гормонов в крови.
7. Эндокринная система спортсменов-борцов юношеского возраста характеризуется высоким уровнем адаптации к мышечному напряжению: под влиянием дозированной велоэргометрической нагрузки большой мощности достоверно изменяется уровень только одного гормона в крови – кортизола у борцов 17-18 лет.
8. При изучении ферментовыделительной функции желудка у спортсменов-борцов юношей в условиях покоя единственным информативным способом является зондирование желудка, так как ни один из каналов экскреции пепсиногена не продемонстрировал должной информативности. В условиях дозированной велоэргометрической нагрузки большой мощности единственным информативным беззондовым методом исследования является оценка суммарного экскретируемого пепсиногена (в составе пота, мочи, слюны).
РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
- Батраков А.А., Панов С.Ф. Желудочная секреция и некоторые особенности эндокринных механизмов ее регуляции у спортсменов-борцов 15-25 лет // Материалы международной научной конференции «Физиология развития человека». – Секция 3 – М.: Вердана, 2009. – С. 15-16.
- Батраков А.А., Плешаков А.А., Панов С.Ф. Желудочная секреция у спортсменов-борцов 15-25 лет // Вестник ТвГУ. – Серия «Биология и экология», 2009. – № 14. – С. 16-24.
- Батраков А.А., Панов С.Ф. Реакция желудочных желез у спортсменов-борцов юношей на велоэргометрическую нагрузку // Вопросы естествознания: межвузовский сборник научных работ. – Липецк, 2009. – Выпуск 16. – С. 57-61.
- Батраков А.А., Плешаков А.А., Панов С.Ф. Роль системы гипофиз-кора надпочечников в регуляции желудочной секреции у спортсменов-борцов 15-25 лет // Механизмы функционирования висцеральных систем: VII Всероссийская конференция с международным участием: тезисы докладов – СПб: Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, 2009. – С. 47-48.
- Панов С.Ф., Батраков А.А. Желудочная секреция у спортсменов-борцов в спортивном и постспортивном онтогенезе // Вопросы естествознания: межвузовский сборник научных работ. – Липецк, 2009. – Выпуск 16. – С. 89-91.
- Батраков А.А. Некоторые особенности желудочной секреции у спортсменов юношеского возраста, занимающихся спортивной борьбой / А.А. Батраков, С.Ф. Панов, А.В. Ширяев // Тезисы докладов XXI съезда физиологического общества им. И.П. Павлова. – Москва-Калуга, 2010. – С. 52-53.
- Панов С.Ф. Взаимоотношения между секрецией и экскрецией пепсиногена у спортсменов-борцов и лиц, не занимающихся спортом 7-32 лет / С.Ф. Панов, А.А. Батраков М.С. Глазаткина // Тезисы докладов XXI съезда физиологического общества им. И.П. Павлова. – Москва-Калуга, 2010. – С. 53.
- Панов С.Ф., Плешаков А.А., Батраков А.А., Неплюев Д.А. Участие гормона роста и инсулина в регуляции желудочной секреции у спортсменов-борцов в спортивном и постспортивном онтогенезе // Физиология человека. – М., 2010. – Т. 36. – №4. – С. 111-118.
- Панов С.Ф. Желудочная секреция у спортсменов-борцов подросткового и юношеского возраста: монография / С.Ф. Панов, А.А. Батраков / Тамбов: изд-во Першина Р.В., 2010. – 116 с.
- Панов С.Ф., Батраков А.А., Гулин А.В. Некоторые особенности адаптации секреторного аппарата желудка у спортсменов юношеского возраста к занятиям спортивной борьбой // Вестник Тамбовского ун-та. – Серия «Естественные и технические науки», 2011. – Т. 16. – № 2. – С. 527-531.
