Автореферат и диссертация по медицине (14.00.51) на тему:Динамика гемодинамических и биохимических характеристик спортсменов высоких достижений в условиях субмаксимальной физической нагрузки

Актуальность проблемы

В последние десятилетия на фоне неуклонного роста достижений во всех видах спорта существенно возрос научно-практический интерес к различным аспектам спортивной медицины. В клиническом отношении актуальны исследования благотворных влияний адекватных (малых, умеренных) физических нагрузок (ФН) на здоровый и больной организм, и негативных влияний на организм здоровых лиц ФН по интенсивности несоответствующих адаптационным возможностям индивидуума. Принятое в спортивной кардиологии понятие "спортивное сердце", подразумевает морфо-функциональные изменения этого органа вследствие постоянных интенсивных ФН. Э.В. Земцовский (1995) расширяет этот понятие, включая все звена аппарата кровообращения, подвергающегося адаптационной перестройке под воздействием постоянных интенсивных ФН.

С клинических позиций важным явилось понимание того, что развивающиеся гипертрофия миокарда и его дистрофия вследствие физического перенапряжения (дистрофия миокарда физического напряжения по А.Г. Дембо, 1991) являются возможным плацдармом возникновения фатальных нарушений ритма сердца, как одной из причин внезапной сердечной смерти при занятии спортом или сердечной недостаточности в более поздние сроки, после прекращения занятий спортом.

Совершенствованию представлений об изменениях в сердечнососудистой системе спортсменов в первую очередь способствовали появившиеся в последние годы новые методические подходы к исследованию физиологических и метаболических сдвигов, развивающихся у спортсменов в зависимости от тренируемых ими двигательных качеств (выносливость, быстрота, сила и ловкость), интенсивности тренировок и соревнований, а также от других факторов. Принципиально важно сформировавшиеся к настоящему времени представления о том, что спортсмены высоких достижений -это особая категория лиц, выделяющихся из популяции как по степени толерантности организма к ФН в т.ч к анаэробным условиям, так и по потенциалу адаптационных и защитных (саногенетических) механизмов. Последнее позволяет спортсменам благополучно переносить ФН такого объёма и продолжительности, биохимические и морфологические последствия которых для обычного человека губительны [11,38]. Это относится к индуцированной ФН степени оксидативного стресса, изменениям кислотно-основного соотношения, дисэлектролитемии, нарушением обмена липидов и белков [6, 7, 40]. Многие из этих изменений с учетом их выраженности у среднестатистического человека с обычным диапазоном адаптивных возможностей рассматривались бы как патологическое состояние, обусловленное повреждающим эффектом ФН, и требовали бы быстрейшей коррекции (не исключая даже реанимационных мероприятий) для спасения жизни пациентов. Однако спортсмены выходят из такого рода состояний самостоятельно, с полноценным восстановлением всех функций организма в течение нескольких часов или дней в зависимости от интенсивности ФН. Исследование именно такого рода вопросов общей патологии, видимо, наиболее логично и перспективно с позиции "дисрегуляторной патологии " - изучения полома (в Павловском понимании) саногенетических механизмов, к числу которых относят и т.н. "стресс - лимитирующие системы" [41,42]. Значительная мощность последних у спортсменов высоких достижений позволяет, по нашему мнению, рассматриваться их как оптимальную модель для изучения данной проблемы.

В свете этого все большее внимание уделяется и вопросам изучения особенностей возникновения и эволюции у спортсменов различных вариантов патологии внутренних органов. Предметом дискуссии, в частности, остается вопрос о связи между интенсивными ФН и склонностью спортсмена к раннему развитию атеросклероза и ИБС. Данная точка зрения, высказанная в свое время А.Г. Дембо (1991), рассматривавшего чрезмерные ФН как фактор риска ИБС, нашла подтверждение в наблюдениях М. Jaeger (1990). Им было выявлено, что у действующих спортсменов, умерших в возрасте старше 35 лет, в 90% случаев причиной смерти был атеросклероз коронарных артерий. Недавно было продемонстрировано, что кальциноз коронарных сосудов у действующих спортсменов - марафонцев старше 50 лет выявляется значительно чаше, чем у практически здоровых лиц того же возраста [43].

-1 V V

С учетом современных представлении о генетической детерминированности развития атеросклероза и приведенных выше данных нельзя исключить, что спортсменам с неблагоприятным липидным профилем более свойственны нарушения адаптационных возможностей сердечно-сосудистой системы и раннее возникновение атеросклероза. Анализ вероятности такой ассоциации, начатый более 10 лет назад Э.В. Земцовским (1995), безусловно, заслуживает своего продолжения в изучении как особенностей механизмов развития и эволюции атеросклероза у спортсменов, так и изучения особенностей состояния различных систем их организма в зависимости от демографических, антропометрических и спортивных характеристик, особенностей физиологических и метаболических сдвигов, состояния систем регуляции внутренних органов и мышц с учетом характера, объёма и длительности воздействия тренировок и соревнований.

Принципиально значимым и доказанным является признание того, что постоянные интенсивные многочасовые тренировки и соревновании спортсменов высоких достижений, характеризуются изменениями, обозначаемыми как оксидативный стресс (ОС), являющийся проявлением интенсификации свободнорадикальных процессов вследствие усиления образования активных форм кислорода (АФК). Характер каскада реакций организма в ответ на это с патофизиологических позиций может рассматриваться как определяющих возможность полома защитных механизмов различного уровня и риск развития и прогрессирования патологического процесса.

Все это диктует необходимость системного подхода к изучению влияния интенсивных ФН на взаимоотношения и функционирование различных систем и органов, соотношение нейрогуморальных и метаболических изменений у лиц с различными физическими возможностями, их значимость для эволюции патологических процессов в организме.

Цель исследования:

Оценить влияние однократной субмаксимальной ФН на гемодинамику, степень активации оксидативного стресса и динамику других биохимических маркеров риска развития атеросклероза у спортсменов высоких достижений, развивающих физическое качество выносливости.

Задачи исследования:

1. Изучить связь между потреблением кислорода и профессиональными характеристиками спортсменов высоких достижений в условиях однократной субмаксимальной ФН;

2. Определить взаимосвязь между значениями эргометрии и динамикой показателей липидного спектра у спортсменов высоких достижений в условиях однократной субмаксимальной ФН;

3. Изучить состояние антиоксидантной системы организма спортсменов высоких достижений в условиях однократной субмаксимальной ФН;

4. Сопоставить морфологические и функциональные характеристики сердечно-сосудистой системы (ССС) с профессиональными характеристиками спортсменов высоких достижений и данными биохимических показателей.

Научная новизна

В результате проведенных исследований установлено, что спортсменам высоких достижений свойственно состояние персистирующего оксидативного стресса, не всегда сочетающееся с

М W тч активациеи системы антиоксидантнои защиты. В условиях субмаксимальной ФН указанные изменения становятся более выраженными.

Выявлена прямая тесная связь между мощностью ФН и МПК с выраженностью дислипидемических сдвигов, индуцируемых нагрузкой субмаксимальной интенсивности. Установлена прямая зависимость между выраженностью гемодинамических реакций на ФН и степенью проатерогенных биохимических сдвигов.

Выделены спортивные характеристики, имеющие наибольшее прогностическое значение для суждения о направленности изменений гемодинамики и биохимических сдвигов при субмаксимальной ФН у спортсменов высоких достижений: возраст начала занятия спортом и спортивный стаж.

Практическая значимость

Выяснение одного из механизмов возникновения и прогрессирования атеросклероза у лиц молодого возраста, подвергающихся постоянными интенсивными ФН сделает возможным разработку индивидуальных врачебно-тренерских рекомендаций для этих спортсменов, с учетом их спортивных характеристик, биохимических и гемодинамических показателей.

Установленные проатерогенные биохимические сдвиги ' в условиях субмаксимальной ФН могут быть использованы в качестве критериев распределения спортсменов по группам риска.

Определение состояние персистирующего оксидативного стресса, связанного с нагрузками, составляющими основу современных тренировок, открывают возможность разработки индивидуальных врачебно-тренерских рекомендаций для профилактики и ранней диагностики этих состояний с учетом профессиональных характеристик спортсменов, направленности и выраженности гемодинамических и биохимических сдвигов при спортивной деятельности.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Определение одного из путей возникновения и прогрессирования атеросклероза сосудов у лиц, подвергающихся постоянным интенсивными ФН позволяет выработать меры первичной и вторичной профилактики этого состояния;

2. Регулярное определение показателей липидного спектра, выраженности оксидативного стресса, оценка гемодинамических реакций на этапах тренировочного цикла и комплексная оценка всех полученных данных у спортсменов повысит эффективность диагностики нарушений функций разных регуляторных систем организма на раннем этапе их развития;

3. Постоянные интенсивные ФН являются фактором риска возникновения и прогрессирования атеросклероза у спортсменов высоких достижений, и относятся к числу модулируемых факторов риска развития атеросклероза;

4. Выбор функциональных проб и их интенсивность должны быть индивидуальными, определяться полом, возрастом, видом спорта, спортивным стажем и квалификацией спортсмена;

5. Обобщенное заключение о здоровье и работоспособности спортсменов должно основываться на комплексной оценке возрастно-половых, антропометрических, спортивных, биохимических показателей и морфо-функциональных характеристик ССС (в том числе в условиях профессиональной деятельности).

Тема утверждена Ученым Советом лечебного факультета СПбГМУ в 2005г. Диссертация выполнена по плану научно-исследовательских работ Санкт-Петербургского Государственного медицинского Университета имени академика И.П. Павлова в рамках государственной отраслевой программы «Разработка и совершенствование методов диагностики и лечения ишемической болезни сердца» (номер государственной регистрации 609/147/051).

Вклад автора в проведенное исследование:

Личное участие автора выразилось в определении идеи исследования, методологии его выполнения, проведении обследования спортсменов и биометрическом анализе результатов.

Апробация работы.

Материалы диссертации доложены на: международном конгрессе "Hypertension - from Korotkov to present days" (Санкт-Петербург, 2005); Национальных днях лабораторной медицины России (Москва, 2005); V Российском научном форуме "РеаСпоМед 2005" «Современные технологии в реабилитации и спортивной медицине (Москва, 2005); Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 25-летию со дня основания НИИ кардиологии им. В.А. Алмазова (Санкт-Петербург, 2005); VI Всероссийском научном форуме "РеаСпоМед 2006" (Москва, 2006); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием "Некоронарогенные заболевания миокарда: диагностика, лечения, проблемы профилактики" (Санкт-Петербург, 2006); I Российско-Шведском Международном симпозиуме "Фундаментальные основы прогресса в диагностике и лечении сердечно-сосудистых заболеваний" (Санкт-Петербург, 2006).

Реализация результатов исследования.

Основные результаты исследования внедрены в работу: межклинического центра реабилитации, кафедры физических методов лечения и спортивной медицины, клиники факультетской терапии с курсом эндокринологии Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени академика И.П. Павлова; Городского врачебно-физкультурного диспансера. Материалы диссертации использованы для лекций и практических занятий у студентов 4-6 курсов лечебного факультета и факультета спортивной медицины.

По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ.

Структура и объем диссертации.

Диссертация изложена на 107 страницах машинописного текста и состоит из введения, 3-х глав собственных наблюдений, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложения. Работа иллюстрирована 28 таблицами и 20 рисунками. Библиографический указатель содержит 55 источников: 17 отечественных и 38 зарубежных авторов.

ВЫВОДЫ

1. Установлены особенности гемодинамического профиля в условиях субмаксимальной ФН, отражающих механизмы регуляции сердечно-сосудистой деятельности, определяются совокупностью возрастно-половых, антропометрических, профессиональных, биохимических показателей и морфофункциональных характеристик ССС спортсменов высоких достижений.

2. Физическая нагрузка субмаксимальной интенсивности у спортсменов высоких достижений, тренирующих физическое качество выносливости, индуцирует возникновение дислипидемии.

3. Спортсменам высоких достижений свойственно состояние персистирующего оксидативного стресса, который усиливается в условиях ФН субмаксимальной интенсивности и не всегда сочетается с активацией системы антиоксидантной защиты.

4. Время достижения субмаксимальной ЧСС и время достижения субмаксимальной мощности в ходе ФН рассматриваются как дополнительные критерии оценки работоспособности спортсменов.

5. Направленность биохимических изменений индуцируемых ФН субмаксимальной интенсивности, аналогична таковым у больных атеросклерозом.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Анамнез, учитывающий наличие нарушений липидного обмена, возраст начала занятия спортом, и спортивный стаж следует включать в стандартный протокол обследования спортсменов.

2. Целесообразно использовать время достижения субмаксимальной мощности (Tw ) и время достижения субмаксимального ЧСС (Т) при определении работоспособности и тренированности спортсменов.

3. При проведении функциональных проб у спортсменов для оценки "гемодинамической стоимости" ФН достаточно ограничиваться контролем за динамикой уровней САД и ДАД.

4. При диспансеризации спортсменов рекомендуется включать в перечень лабораторных исследований следующие биохимические показатели: ОХ, ЛПНП, ТГ, СОД, ТБК и С-РБ до и после функциональных проб.