Луцик Е.Г., Попичев М.И.

Крымский факультет физической культуры, спорта и туризма

Запорожский национальный университет

Аннотация. У волейболистов высокой квалификации в результате длительных физических нагрузок в процессе тренировок в плазме крови и в эритроцитарных мембранах наблюдается дефицит жирных кислот семейства ω_{3. .}Этот факт заслуживает внимания как проявление метаболической перестройки в условиях адаптации организма к регулярным интенсивным физическим нагрузкам, что, возможно, сопровождается более активным использованием в процессах перекисного окисления липидов кислот данного семейства как предшественников биологически активных соединений в тканях.

Ключевые слова: волейболисты, плазма крови, мембраны эритроцитов, ненасыщенные жирные кислоты, перекисное окисление липидов, АТФ.

Анотацiя. Луцик Е.Г., Попичев М.I. Лiпiдний склад плазми кровi й мембран еритроцитiв у волейболiстiв в умовах iнтенсивного фiзичного навантаження. У висококвалiфiкованих волейболiстiв в наслiдок трuвалuх навантажень в умовах тренування як у плазмi кровi, так i в еритроцитарних мембранах спостерiгаеться значний дефiцuт жирних кислот сiмейства ω_3. Е можлuвiсть використовувати цi кuслотu у процесах пероксидного окuслення лiпiдiв (ПОЛ), що пiдтверджуеться даними про склад продуктiв ПОЛ, а також залучати iх до реакцii окислення, виходячи iз високого рiвня АТФ в еритроцитах. Зменшення рiвня полiненасuченuх жирних кuслот сiмейства ω₃ може бутu наслiдком недостатнього надходження з продуктами харчування.

Ключовi слова: волейболiсти, плазма кровi, пероксидне окислення лiпiдiв, ненасиченi жирнi кислоти, АТФ, еритроцитарна мембрана.

Annotation. Lutsik E.G., Popichev M.I. Lipidic structure of plasma of blood and membranes erythrocytes at volleyball players in conditions of intensive physical loading. As the result оf prolonged training activity highly skilled vоllеуbаll players have marked deficiency оf fatty acids оf ω₃, family both in the blood plasma as erythrocyte membranes. These acids mау bе used in the lipid peroxidation processes, that is proved bу the facts of POL products content and their drawiпg into oxidation reaction, which is certified Bу high level of АТР in erythrocytes. Reduction of quantity of роlуusаturаtеd fatty acids of ω₃, family mау bе regarded as results of their insufficient arrival with food.

Key word: volleyball players, blood plasma, erythrocyte membranes, lipid peroxidation processes, ATP.

Спортивная деятельность, которая включает в себя спортивные тренировки и, особенно, соревновательные нагрузки, не только сопровождается массивным расходованием энергии, но в подавляющем числе случаев может быть отнесена и к стрессовым воздействиям, что представляет существенную угрозу нарушения гомеостаза [1,2].

Одним из актуальных направлений в этом аспекте является изучение молекулярных основ адаптации к воздействию на организм физических нагрузок, к спортивной деятельности, выяснение биохимических механизмов "долговременной" и "срочной" адаптации к физическим нагрузкам разной степени мощности и продолжительности.

Имеющиеся в современной литературе данные свидетельствуют о глубоких изменениях со стороны обменных процессов под влиянием на организм спортсменов частых и интенсивных физических нагрузок, что связано с процессами нейроэндокринной регуляции, усилением энергообмена и мобилизацией углеводных и липидных субстратов [3].

Однако, механизмы, посредством которых осуществляются компенсаторно-приспособительные реакции при адаптации к физическим нагрузкам, к настоящему времени мало изучены.

Остаются недостаточно выясненными механизмы транспорта и утилизации жирных кислот и продуктов их метаболизма, используемых как энергетические и пластические субстраты, при "долговременной" и "срочной" адаптации к воздействию физических нагрузок в зависимости от их характера и уровня тренированности организма. Наибольший интерес вызывают изменения в содержании полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) семейств w₃ и w₆ как медиаторов метаболических процессов, которые являются предшественниками биологически активных эйкозаноидов, энергетическими субстратами, а также соединениями, легко вовлекаемыми в процессы пероксидного окисления липидов (ПОЛ). Сведения о ПНЖК достаточно хорошо известны в научной литературе, однако они все еще требуют дальнейшего углубленного рассмотрения.

Изучение биохимических механизмов адаптации к физическим нагрузкам и поиск средств, способствующих повышению адаптационных возможностей организма, имеет как общенаучное, так и практическое значение [1,3].

Поскольку результаты исследований в этом направлении могут найти применение для решения не только общенаучных, но и прикладных вопросов в тех сферах деятельности человека, где он встречается с перегрузками, переутомлением и где необходимо повысить работоспособность или ускорить процесс восстановления.

Исследования в этом аспекте имеют большое значение для практики спорта, способствуя выбору правильной организации тренировочного процесса, предупреждающей срыв адаптации организма спортсменов к физическим нагрузкам и развитие патологического состояния.

Целью нашей работы является изучение содержания общих липидов, продуктов ПОЛ, жирнокислотного состава семейств w₆ и w₃ в плазме крови и мембранах эритроцитов, а также энергетических показателей эритроцитов у волейболистов высокой квалификации.

Материалы и методы. В работе обследована группа спортсменов высокой квалификации в возрасте 21-22 лет (из них 11 мастеров спорта и кандидатов в мастера спорта) в соревновательном периоде тренировочного годового цикла. Контрольную по возрасту и полу группу составили 11 человек, не занимающихся спортом. Кровь брали из локтевой вены до и после физической нагрузки (3 ч спортивной игры). Мембраны эритроцитов выделяли по методу Т.А.Сербиновой [5]. Экстракцию липидов осуществляли по методу Фолча [6]. Общее содержание липидов в мембранах эритроцитов и плазме крови определяли по методу Блюра в модификации Брагдон [7]. Для оценки содержания первичных продуктов ПОЛ использовали метод 3. Плацера в модификации В.Б. Гаврилова и М. И. Мишкорудной [8], уровень ТБК-активных продуктов определяли по реакции с тиобарбитуровой кислотой [9]. Метиловые эфиры жирных кислот получали с применением 14%-го ВFз в метаноле [10]. Газохроматографический анализ метиловых эфиров жирных кислот проводили на хроматографе Intersmat (Франция) с пламенно-ионизационным детектором. Использовали стеклянную колонку 0,4х210 см, наполненную 10%-м Silar 10^◦С на хромосорбе, W/АW 100-120 меш. Скорость газоносителя азота - 42 мл/мин, температура колонки, детектора и испарителя - 180, 220, 240 ^◦С соответственно. Идентификацию жирных кислот осуществляли путем сравнения удерживаемых объемов в исследуемой смеси со стандартными препаратами метиловых эфиров насыщенных и ненасыщенных жирных кислот (от С₁₀ до С₂₄). Состав жирных кислот рассчитывали методом внутреннего нормирования на интеграторе ICR-18 фирмы "Intersmat", содержание индивидуальных жирных кислот представлено в процентах от суммы всех жирных кислот. Для уточнения химической природы ряда компонентов смесей жирных кислот использовали хромато-масс-спектрометрию, которая позволила с высокой степенью точности идентифицировать составляющие жирнокислотного спектра. Исследования проводили на хромато-масс-спектрометре Финниган-3200 Г с автоматической системой обработки данных. Содержание АТР и ФЭП в гемолизатах эритроцитов определяли описанными в литературе методами [11].

В результате длительных тренировочных нагрузок у спортсменов отмечается более низкий уровень общих липидов в плазме крови и в эритроцитарных мембранах по сравнению с контрольной группой (табл.1). Однократная физическая нагрузка практически не изменяет содержания общих липидов, однако этот уровень также достоверно ниже контрольного. Содержание первичных продуктов ПОЛ значительно возрастает, что может быть связано с влиянием длительных энергозатрат на метаболические процессы в организме. При этом уровень вторичных продуктов ПОЛ в плазме крови достоверно снижен по сравнению с контролем, что, возможно, свидетельствует об активном вовлечении первичных продуктов ПОЛ в ферментативные реакции β-окисления жирных кислот. Для мембран эритроцитов аналогично отмечается интенсификация процессов ПОЛ, в то время как на содержание ТБК-активных продуктов физическая нагрузка практически не оказывает влияния.

При изучении состава жирных кислот плазмы крови контрольной группы и спортсменов под действием длительных тренировочных нагрузок обращают на себя внимание показатели ПНЖК двух семейств: w₆ и w₃ (табл.2). Доля ПНЖК w₃ у спортсменов до тренировок значительно снижена по сравнению с контрольной группой, что подтверждает и показатель отношения жирных кислот w₆ / w₃..

Уменьшение доли кислот w₃ происходит, главным образом, за счет эйкозanентаеновой кислоты (20:5) - предшественника наиболее биологически активных эйкозаноидов, таких, как простагландины, простациклины, тромбоксаны, лейкотриены. Выявленное изменение уровня эйкозanентаеновой кислоты в плазме крови при воздействии длительных нагрузок на организм спортсменов заслуживает внимания как показатель, предупреждающий о выраженном напряжении их физиологического состояния.

Разовая нагрузка более чем в два раза увеличивает парциальную долю ПНЖК w₃,, что, очевидно, связано с активацией метаболических процессов, направленных на обеспечение синтеза биологически важных соединений в условиях повышенных энергозатрат.

Для жирных кислот семейства w₆ по отношению к уровню ПНЖК w₃ отмечается реципрокный характер изменений. Так, при некотором повышении парциальной доли ПНЖК этого семейства по сравнению с контрольной группой отмечается ее снижение под влиянием однократной физической нагрузки, что, очевидно, связано с определенным перераспределением жирных кислот этих двух семейств в метаболических процессах.

В составе жирных кислот мембран эритроцитов у спортсменов также наблюдается снижение доли ПНЖК w₃ более чем в два раза, в основном за счет эйкозanентаеновой кислоты (20:5). Содержание жирных кислот семейства w₆ несколько повышено у спортсменов в исходном состоянии по сравнению с контролем. Соотношение жирных кислот w₆ / w₃ значительно возрастает в период длительных интенсивных нагрузок за счет резкого снижения жирных кислот w_{3 .}

Таблица 1

Таблица 2

Следует отметить заметное снижение доли арахидоновой кислоты после разовой нагрузки, что очевидно, вызвано повышенным использованием этой кислоты, являющейся предшественником простагландинов линии Е2 в метаболических реакциях по циклооксигеназному и липоксигеназному путям.

Данные, полученные для жирнокислотного состава эритроцитарных мембран и плазмы крови, подтверждают показатели внутриэритроцитарного метаболизма у спортсменов (табл. 3).

Так, содержание АТФ и ФЭП в гемолизатах эритроцитов у спортсменов до нагрузки значительно выше, чем в контрольной группе (в 5 и 2 раза соответственно). При воздействии однократной тренировочной нагрузки их уровень возрастает в 3,5 и 2,5 раза, что может свидетельствовать об интенсификации гликолитических реакций и выраженном усилении энергообмена в эритроцитах. Полученные данные коррелируют с ранее описанными нами результатами для высокотренированных велосипедистов-стайеров [12]. Такое повышение уровня АТФ в эритроцитарных клетках, возможно, связано с активным использованием жирных кислот семейства w₃ , как энергетических субстратов, дефицит которых мы наблюдали в эритроцитарных мембранах и плазме крови спортсменов.

Таким образом, проведенное исследование свидетельствует о выраженном влиянии интенсивных физических нагрузок на состояние жирнокислотного состава плазмы крови и мембран эритроцитов, сопровождаемое значительными изменениями в соотношении жирных кислот семейства w₆ и w₃ , а также показателей энергообмена.

Снижение содержания жирных кислот семейства w₃ , в основном за счет уменьшения количества эйкозапентаеновой кислоты, у спортсменов высокой квалификации служит проявлением метаболической перестройки в условиях адаптации организма к регулярным интенсивным физическим нагрузкам, что, возможно, сопровождается более активным использованием в метаболических процессах кислот данного семейства как предшественников биологически активных соединений в тканях.

Таблица 3

Выявленный дефицит ПНЖК w₃ как в плазме крови, так и в мембранах эритроцитов спортсменов может служить основанием для коррекции их питания с включением в рацион продуктов с высоким содержанием этих компонентов.

В настоящее время производятся отечественные и импортные препараты, обогащенные ПНЖК w₃ в частности эйкозапентаеновой и докозагексаеновой кислотами. Опыт применения этих препаратов как профилактических и медикаментозных средств достаточно широко описан в литературе [13].

Для выяснения возможности коррекции питания добавлением ПНЖК w₃ в рацион тренирующихся спортсменов целесообразны дальнейшие углубленные исследования.

1. Толкачева Н.В. Альбумин-зависимый транспорт липидов при различных состояниях организма. Дис. д-р биол. наук. - Симферополь. - 1991. - 269 с.

2. Толкачева Н.В., Левачев М.М., Медведев Ф.А. и др. // Космическая биология и авиакосмическая медицина. - 1989. - М 4. - С.55-59.

3. Толкачева Н.В., Нuколенко О.В., Левачев М.М., Лупиновuч В.Л. Космическая диагностика и оценка функциональных возможностей организма и механизм адаптации к напряженной мышечной деятельности высококвалифицированных спортсменов. - М., 1990. - С. 254-255.

4. Яковлев Н.Н. Биохимия спорта. - М.: ФИС, 1974. - 288 с.

5. Сербинова Т.А. Получение свободной от гемоглобина мембраны эритроцитов и изменение ее структуры при повреждающих воздействиях и хранении консервируемой крови: Автореф. дисс. канд. мед.наук. - М., 1980. - 19 с.

6. Folch J., Less М., Stoaп-Staпley G.N. // J.Biol.Chem. - 1957. - 226, N2. - Р.497-499.

7. Биохuмuческие методы исследования в клинике / Под ред. А.А.Покровского. - М.: Медицина, 1969. - 652 с.

8. Гаврuлов В.Б., Мишкорудная М.И. // Лаб. дело. - 1983. - № 3. - С.34-37.

9. Ohkava Н., Ohishi N., Yagi К. // Analit. Biochem. - 1979. - N 2. - Р. 351-358.

10. Толкачева Н.В., Левачев М.М., Лупинович В.Л., Николенко О.В. // Физиология человека. - 1992. - 18, М 3. - С. 104-108.

11. Алейникова Т.Л., Рубцова Т.В. Руководство к практическим занятиям по биологической химии. - М.: Высшая школа, 1980. - 175 с.

12. Толкачева Н.В., Коношенко С.В., Левачев М.М. и др. // Космическая биология и авиакосмическая медицина. - 1991. - N" 5. - С. 15-17.

13. Кулакова С.Н., Кофф И.И. Оценка обеспеченности эссенциальными n-полинена сыщенными жирными кислотами 11 Докл. УI симпозиума по биохимии липидов. Санкт-Петербург, 1994.

Поступила в редакцию 17.03.2006г.

  На главную    В библиотеку    Обсудить в форуме 

При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!