Автореферат и диссертация по медицине (14.01.08) на тему:Прогностическая значимость показателей обмена карнитина в оценке физической работоспособности юных спортсменов

на правах рукописи

Биктимирова Алина Азатовна

ПРОГНОСТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОБМЕНА КАРНИТИНА В ОЦЕНКЕ ФИЗИЧЕСКОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЮНЫХ СПОРТСМЕНОВ

14.01.08 - педиатрия

АВТОРЕФЕРАТ ,п

28 ОКТ 2015

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

005563879

Москва-2015

005563879

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, доцент Рылова Наталья Викторовна Научный консультант: доктор медицинских наук, профессор Сухоруков Владимир Сергеевич

Официальные оппоненты:

Балыкова Лариса Александровна - доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой педиатрии, директор медицинского института ФГБОУ ВПО "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва"

Яковлева Людмила Викторовна - доктор медицинских наук, профессор, заведуюпцш кафедрой поликлинической и неотложной педиатрии с курсом ИПО ГБОУ ВПО Башкирский государственный медицинский университет Минздрава России

Ведущая организация: ГБОУ ВПО Нижегородская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения России ^ Защита состоится « 2-4 » НОЯ ЕРЯ 2015 года в /X часов на заседании диссертационного совета Д 208.050.0 Федерального государственного бюджетного учреждения «Федеральный научно-клинический центр детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева» Министерства здравоохранения Российской Федерации, ГСП-7 117997, г. Москва, ул. Саморы Машела, д.1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте Федерального государственного бюджетного учреждения «Федеральный научно-клинический центр детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева» Минздрава Российской Федерации vwwv.fiikc.ru

Автореферат разослан «/^ » ОКТЯБРЯ 2015 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

д м.н., профессор Чернов В.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования

Профилактика заболеваемости, устранение факторов риска постепенно выходят на первый план в работе педиатра [Мальцев С В., 2010, Лукушкина Е.Ф., 2012]. В связи с высокой распространенностью факторов риска, связанных с образом жизни, в последние годы большое внимание уделяется работе по формированию социальных привычек, полезных для здоровья. Правильное питание, мотивация к высокой двигательной активности и прочие аспекты здорового образа жизни должны воспитываться с самого раннего возраста [Баранов А.А., 2006, 2012]. Особое внимание уделяется детям, занимающимся спортом, так как при интенсивных физических нагрузках играют важную роль возрастные и половые особенности становления системы энергообеспечения. Существенное психологическое давление на юных атлетов, раннее начало занятий спортом и использование чрезмерно интенсивных нагрузок определяет перед врачом основную задачу - сохранеште здоровья детей, занимающихся спортом. [Балыкова Л.А. и соавт., 2014]. Чрезмерные нагрузки вызывают перенапряжение в функционировании многих органов и систем, ухудшение психологического состояния, снижение адаптационных возможностей, что влияет на интенсивность тренировочных нагрузок, которые юный спортсмен способен выполнить без ущерба для здоровья [Яковлева Л.В. и соавт., 2013]. При этом необходимо учитывать индивидуальные особенности роста и развития организма ребенка, что важно для сохранения его здоровья, предупреждения снижения работоспособности и дозирования физической нагрузки. Также необходимо тщательно подходить к вопросу системности и адекватности физических нагрузок во время тренировок, психосоматического благополучия юных спортсменов, так как для достижения наилучших результатов спортсмены, как правило, прибегают к усиленным нагрузкам [Ключников С.О. и соавт., 2010].

Многими авторами установлено, что при воздействии интенсивной физической нагрузки процессы клеточного метаболизма претерпевают определенные изменения. В результате дефицита кислорода в клетках в процессе цикла тршсарбоновых кислот происходит накопление промежуточных продуктов обмена свободных жирных кислот. Текущие процессы ведут к нарушению функции клетки, и, зачастую, к ее гибели. Выраженность этих процессов увеличивается по мере возрастания степени гипоксии тканейт Поэтому для профилактики ухудшения состояния здоровья и снижения работоспособности у детей необходим всесторонний подход к изучению энергообеспечения физической деятельности.

3

В детской практике в диагностике различных состояний особенно важно использование малоинвазивных и эффективных методов исследования процессов, происходящих под воздействием физической деятельности. Благодаря развитию профилактического и метаболического направления в медицине появилась возможность создания надежного диагностического инструментария, позволяющего оценивать нарушения клеточной энергетики [Сухоруков B.C., 2009, Мамедов И.С., 2008].В числе этих методов важную роль играет оценка показателей обмена карнитина. С учетом вышесказанного становится очевидной актуальность определения особенностей обмена карнитина, изучения физической работоспособности у детей-спортсменов на основе применения современных методов исследования.

Цель исследования

Разработать прогностические критерии оценки физической работоспособности детей, занимающихся разными видами спорта, с помощью особенностей показателей обмена карнитина.

Задачи исследования

1. Изучить состояние карнитинового обмена по содержанию свободного карнитина и ацилкарнишнов у детей, занимающихся разными видами спорта

2. Оценить возможности физической работоспособности у детей в зависимости от вида физической нагрузки с помощью кардиореспираторного нагрузочного тестирования.

3. Выявить наличие взаимосвязей между показателями обмена карнитина и физической работоспособности юных спортсменов.

4. Разработать критерии прогнозирования физической работоспособности в зависимости от показателей обмена карнитина для профилактики ухудшения состояния здоровья и снижения работоспособности.

Научпая повпзна исследования

Впервые представлены данные об особенностях обмена карнитина и физической работоспособности у детей, занимающихся разными видами физической нагрузки. У представителей циклических видов спорта содержание свободного карнитина достоверно выше, чем у детей, занимающихся игровыми видами. Соотношение связанный карнитин/ свободный карнитин достоверно ниже у юных спортсменов, занимающихся

циклическими видами спорта, что свидетельствует о высоком митохондриальном потенциале.

Выявлена положительная корреляция между значением свободного карнитина и уровнем МПК.Прогностическая ценность показателя свободного карнитина для уровня максимального потребления кислорода составляет 20,9%.

Прогностическая значимость для уровня физической работоспособности при комплексной оценке показателей обмена карнитина (свободного карнитина) и композиционного состава тела (проценгного содержания жировой массы) увеличивается до 36,8%.

Практическая значимость работы

Выявлено, что оценка показателей обмена карнитина позволяет прогнозировать степень физической работоспособности спортсменов, занимающихся различными видами спорта.

Установлено, что показатели обмена карнитина, композиционного состава тела, а также уровень МПК, имеют прогностическую ценность при оценке физической работоспособности юных спортсменов.

Положения, выносимые на защиту

1. Снижение уровня МПК сопровождается шпким содержанием свободного карнитина. Вклад свободного карнитина в дисперсию показателя абсолютного МПК составляет 20,9%.

2. При нзучениифизической работоспособности для оценкипрогностической значимости показателей необходимо учитывать комплекс факторов: состояние карнитинового обмена (содержание свободного карнитина) и композиционного состава тела (процент содержания жировой массы). Вклад в дисперсию уровня относительного МПК двух показателей составляет 36,8%.

3. Фактором риска снижения работоспособности у юных спортсменов является низкое содержание свободного каршгшна, а также высокий уровень индекса связанный карнитин/свободный карнитин.

Внедрение работы

Основные положения и выводы диссертационной работы используются в учебном процессе кафедры госпитальной педиатрии с курсами поликлинической педиатрии и последипломного образования ГБОУ ВПО Казанский ГМУ Минздрава РФ.

Предложенные методы исследования уровня работоспособности юных спортсменов используются в работе ГАУЗ Республиканский центр медицинской профилактики. Разработанные прогностические модели используются при изучении особенностей становления системы энергообеспечения у детей в разные возрастные периоды.

Апробация работы

Результаты работы доложены и обсуждены на 18 ежегодной конференции Еигореапсо11е§ео&роПзс1епсез [Барселона, 2013]; IX, XI Региональной научно-практической конференции «Педиатрия и детская хирургия в Приволжском федеральном округе» [Казань, 2012, 2014]; XIII Российском конгрессе «Инновационные технологии в педиатрии и детской хирурпш» [Москва, 2014];1, Пмеждународной научно-практической конференции «Физиологические основы и педагогические технологии адаптации к разным по величине физическим нагрузкам» [Казань, 2012, 2014]; «Первой научно-практической конференции Медицинское обеспечение спорта высших достижений» [Москва, 2014]; республиканской научно-практической конференции «Актуальные вопросы профилактической медицины и обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения» [Казань, 2015], научно-практической конференции с международным участием «Спортивное питание и спортивная медицина» [Москва, 2015].

Публикации

По теме работы было опубликовано 25 печатных работ, в том числе 6 в журналах, рекомендованных в перечне ВАК, глава в монографии в соавторстве.

Личный вклад автора

Разработка критериев включения детей в исследование, клшшческое наблюдение детей, участвовавших в исследовании, разработка анкет, подготовка к кардиореспираторному нагрузочному тестированию, биоимпедансметрияпроведены автором лично. Диссертантом проведен обзор отечественной и зарубежной литературы по изучаемой проблеме. Автором самостоятельно проведен набор первичных данных, разделение исследуемых по группам, выкопировка данных из медицинской документации, проведен анализ и статистическая обработка полученных данных.

Структура и объем работы

Диссертация изложена в монографическом стиле на 142 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов

б

исследования, результатов собственных исследований, обсуждения, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка изученной литературы, включающего 86 отечественных и 98 зарубежных источников. Работа иллюстрирована таблицами и рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы

Клинические исследования. Критериями включения в исследование явились: возраст от 12 лет до 17 лет 11 месяцев, 1-И группы здоровья. Всего под наблюдением находился 131 ребенок в возрасте от 12 лет до 17 лет 11 месяцев. Среди них 94 ребенка, интенсивно занимающихся спортом (шггенсивная физическая нагрузка не менее 12 часов в неделю - 3 и более раз в неделю в течение последних 6 или более месяцев). Основная группа была разделена на 2 подгруппы в зависимости от типа физической нагрузки. Таким образом, в первую подгруппу вошли 46 детей - представителей циклических видов спорта (плавание), а во вторуо - 48 представителей игровых видов спорта (хоккей на траве). Остальные 37 детей составили группу контроля, не занимающиеся интенсивной физической нагрузкой (занятия физической культурой 2 раза в неделю в рамках школьного расписания). В результате статистической обработки подтвердилась нормальность распределения сравниваемых совокупностей как по возрасту, так и по полу.

Данные о возрасте исследуемых детей приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Распределение детей исследуемой п контрольной групп по полу и

возрасту

Группа / Вид нагрузки Мальчики Девочки

п М±т, лет п М±ш, лет

Игровые виды спорта 29 16,1±0,3 19 16,2±0,3

Циклические виды спорта 31 15,8±0,3 15 16,1±0,4

Контрольная группа 17 16,0 20 15,0

ИТОГО: 77 16,0±0,1 54 16,0±0,2

Работа выполнена на клинической базе кафедры госпитальной педиатрии с курсами поликлинической педиатрии и последипломного образования ГБОУ ВПО «Казанский государствешшй медицинский университет» Минздрава России, ГАУЗ Республиканский центр медицинской профилактики», г. Казань. При обследовании детей, были использованы общеклинические и специальные методы обследования.

Определение уровня свободного и связанного карнитина методом тандемной хромато-масс-спектрометрии проводилось на базе лаборатории молекулярной и биохимической диагностики НИКИ Педиатрии ГБОУ ВПО РНИМУ им. Пирогова Минздрава России, г. Москва (заведующий лабораторией - дм.н., профессор Сухорукое B.C.). Биоимпедансметрия, кардиореспираторное нагрузочное тестирование проводилось на базе кафедры естественно-научных и медико-биологических дисциплин (заведующий кафедрой - д б.н., профессор Чинкин A.C.) ФГБОУ ВПО «Поволжская государственная академия физической культуры, спорта и туризма», г. Казань.

Измерение МПК производилось прямым методом с помощью кардиореспираторного нагрузочного тестирования. Использовались нагрузки возрастающей мощности «до отказа» на велоэргометре eBike (Германия). Величина нагрузки на первой ступени составляла 60 Вт (длительность 3 мин) и увеличивалась на 15 Вт на последующих ступенях (с периодичностью 1 мин). В процессе выполнения теста регистрировался показатель МПК. Непосредственно для определения величины максимального потребления кислорода во время проведения тестов производится анализ выдыхаемого через рот воздуха с помощью автоматического газоанализатора ADInstruments «PowerLab» РТК 14. Автоматические анализаторы позволяют непрерывно регистрировать концентрацию кислорода в выдыхаемом воздухе непосредственно во время нагрузки и в восстановительном периоде. Тест проводился через 2-3 часа после приема пшци, в первой половине дня, при условии отсутствия интенсивных, продолжительных тренировок за 12 часов до исследования.

Статистическая обработка полученных данных

Результаты исследования получены на сертифицированном оборудовании. Дизайн исследования разработан после анализа большого количества отечественных и зарубежных источников литературы об особенностях физиологии здоровых детей, занимающихся спортом, а также о методах исследования воздействия на организм интенсивных физических нагрузок.

Накопление, корректировка, систематизация исходной информации и визуализация полученных результатов осуществлялись в электронных таблицах Microsoft Office Excel

2007. Статистический анализ проводился с использованием программы IBM SPSS Statistics 20 (Наследов А.Д., 2011). Материалы исследования были подвергнуты статистической обработке с использованием методов параметрического и непараметрического анализа в соответствии с результатами проверю! сравниваемых совокупностей на нормальность распределения (Гланц С., 1999; Петри А. и соавт., 2003; Плавинский С.Л., 2005; Зайцев В.М. и соавт., 2006; Медик В.А. и соавт., 2007).Каждая из сравниваемых совокупностей показателей, измеренных в количественной шкале, оценивалась на предмет соответствия ее распределения закону нормального распределения. Для этого использовался критерий Щапиро-Уилка, рекомендуемый при числе исследуемых менее 60, что позволяет говорить о достоверности результатов при исследовании небольших групп. В случае подтвержденного нормального распределения совокупностей способом оценки статистической значимости различий между ними служил t-критерий Стьюдента. В случаях, когда распределение хотя бы одной из совокупностей не являлось нормальным, для сравнения использовались методы непараметрического анализа с применением U-критерия Манна-Уитни.

Статистическая значимость различий между группами в случае множественных сравнений оценивалась при помощи однофакторного дисперсионного анализа путем расчета критерия F Фишера. Если рассчитанное значение Fm6,. оказывалось больше FKp_, то делался вывод о статистической значимости различий между группами с определенной вероятностью безошибочного прогнозар.В случае обнаружения статистически значимых различий между группами, дополнительно проводилось парное сравнение совокупностей при помощи апостериорного критерия Тыоки.

Для оценки связи между исследуемыми параметрами, имеющими количественное выражение, использовался метод линейной perpecciui, который сводится к нахождению уравнения следующего вида (1):

где у - результативный количественный признак, * - значение фактора, а - константа, Ъ -коэффициент регрессии, показывающий среднее изменение результата у с изменением фактора х на одну единицу.

В качестве показателя тесноты связи использовался линейный коэффициент корреляции Пирсона Иху, который рассчитывается по следующей формуле (2):

Для оценки качества подбора линейной функции рассчитывался квадрат линейного коэффициента корреляции Я2, называемый коэффициентом детерминации. Коэффициент

9

у = а + Ьх,

(1)

R.

(2)

■^Ц(х-х)2 -Y(y-y)2

детерминации показывает, сколько процентов приходится на долю учтенных в модели факторов. Значения коэффициента корреляции Пирсона интерпретировались в соответствии со шкалой Чеддока.

Полученные данные приводятся в таблицах в виде М±т, где М -средняя величина, т — средняя ошибка средней величины.

Результаты собственных исследований

В рамках общеклинического исследования нами была изучена структура жалоб и перенесенных заболеваний в исследуемой группе. Все дети, занимающиеся спортом, на момент обследования активных жалоб не предъявляли. Субъективные симптомы утомления и перенапряжения не отмечал никто из исследуемых. Некоторые спортсмены, однако, отмечали болезненность в суставах. Среди мальчиков, занимающихся хоккеем на траве, 55,2% отметили, что испытывают болезненность в коленных суставах после тренировок и игр. Аналогичный ответ дали 42,1% девочек, играющих в хоккей на траве. Среди представителей плавания болезненности в суставах отмечено не было. При анализе диспансерных карт и результатов Эхо-КС у 17,2% мальчиков и 15,8% девочек, играющих в хоккей, был выявлен пролапс митрального клапана с незначительной регургитацией, что не является противопоказанием к занятиям спортом. Среди представителей плавания у 33,3% девочек были выявлены эктопические хорды левого желудочка.

По результатам исследования все дети были отнесены к I-II группе здоровья, допущены к тренировочным занятиям и соревновательному процессу.

Результаты исследования состояния карнитинового обмена

Основными характеристиками карнитинового обмена являются уровень общего карнитина, содержание свободного (СО) и связанного карнитина (АК), а также индекс их соотношения АК/СО.

Для трех групп исследуемых детей было также проведено сравнение уровня общего карнитина, а также изучено процентное соотношение содержания свободного и связанного карнитина. В результате статистического анализа данных, среднее содержание общего карнитина в группе детей, занимающихся игровыми видами спорта составило 45,9±1,6 мкмоль/л, в группе представителей циклических видов - 52,6±1,1 мкмоль/л, в контрольной группе - 46,3±1,0 мкмоль/л. Содержание общего карнитина имело статистически значимые различия при сравнении все трех групп между собой (F = 8,3;р<0,001). Парные сравнения показателей при помощи критерия Тьюки выявили существенно более высокий уровень общего карнитина в группе детей, занимающихся

циклическими видами спорта, при сравнении как с группой детей, занимающихся игровыми видами спорта (р<0,01), так и контрольной группой (р<0,01).Сопоставление долей свободного и связанного карнитина в исследуемых группах представлено на рисунке 1.

Рисунок 1. Процентное соотношение свободного и связанного карнитина в

изучаемых группах

Контроль

Цикличес кие виды спорта

Игровые виды спорта

..........

31,2 7

30,8 ¡■И! ВИЯ

34,5 *

1 -

связанный карнитин

! свободный карнитин

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

В соответствии с полученными данными, нами было установлено, что среднее процентное содержание свободного карнитина в структуре общего карнитина у игровиков статистически значимо ниже, чем у представителей циклических видов спорта и в группе контроля (Р = 5,2; р<0,01).

Далее показатели обмена карнитина были проанализированы нами в исследуемых группах с учетом половых различий независимо от вида физической нагрузки (таблица 2).

Таблица 2 - Сравнение показателей карнитинового обмена в исследуемых группах в

зависимости от пола

Показатель карнитинового обмена Пол исследуемых t Р

Мужской Женский

Общий карнитин, мкмоль/л 51,66±1,17 44,6±0,90 4,8 <0,001

Свободный карнитин (СО), мкмоль/л 34,5±0,8 30,7±0,8 3,2 <0,01

Связанный карнитин (АК), мкмоль/л 17,2±0,6 13,9±0,4 4,5 <0,001

Индекс АК/С0 0,51±0,02 0,46±0,01 1,9 >0,05

Проведенный анализ выявил статистически значимые различия между мальчиками и девочками по содержанию общего карнитина (р<0,001) свободного карнитина (р<0,01) и содержанию связанного карнитина (р<0,001). Более высокий уровень показателей

карнитинового обмена отмечался у мальчиков. Различия сравниваемых групп по средней величине индекса AK/СО оказались статистически незначимыми.

Результаты сравнения показателей карнитинового обмена (свободного и связанного карнитина, их соотношения) в зависимости от вида спорта представлены в таблице 3.

Полученные данные о состоянии карнитинового обмена были обобщены при статистическом анализе зависимости показателей от факторов: вида физической нагрузки, а также от пола исследуемых.

Вначале было проведено сравнение показателей карнитинового обмена среди детей одного пола в зависимости от вида физической нагрузки. Так, содержание свободного карнитина у девочек, занимающихся плаванием было статистически значимо выше, чем у хоккеисток (р<0,001) и у девочек контрольной группы (р<0,001). Этот же показатель у хоккеисток достоверно ниже, чем у девочек контрольной группы при р<0,05. Статистически значимые различия содержания связанного карнитина отмечены только при сравнении девочек-хоккеисток и девочек контрольной группы, причем в последней он был существенно выше (р<0,001). Наиболее высокие значения индекса АК/СО наблюдались у девочек контрольной группы, имеющей статистически значимые различия как с хоккеистками (р<0,01), так и с пловчихами (р<0,01). У мальчиков-хоккеистов содержание свободного карнитина было существенно ниже, чем у пловцов (р<0,05) и мальчиков контрольной группы (р<0,01). Соотношение связанный карнитин/свободный карнитин оказалось статистически значимо шске в контрольной группе, по сравнению с мальчиками-пловцами и хоккеистами (р<0,001).

Нами были установлены существенные различия между показателями АК/СО, измеренными в сравниваемых группах (F = 4,9; р<0,01). Парные сравнстгия значений индекса позволили обнаружить статистически значимые различия уровня АК/СО при сравнении хоккеистов как с пловцами (р<0,05), так и с группой контроля (р<0,05). Таким образом, у девочек, занимающихся циклическими видами спорта (плаванием) высокое содержание свободного карнитина говорит о более эффективной клеточной энергетике по сравнению с представительницами других групп.

Проведенный анализ выявил статистически значимые различия между мальчиками и девочками по содержанию свободного карнитина (р<0,01) и содержанию связанного карнитина (р<0,001). Более высоюш уровень показателей карнитинового обмена отмечался у мальчиков. Различия сравниваемых групп по средней величине индекса АК/СО оказались статистически незначимыми. При сравнен™ уровня связанного карнитина во всех трех группах статистически значимых различий выявлено не было (F = 1,7; р>0,05).

Различия показателей каршгпшового обмена были проанализированы в зависимости от возраста. Однако статистически значимых различии в содержании свободного и связашюго карнитина в разные возрастные периоды выявлено не было.

Выявленные различия в содержагот свободного карнитина и соотношения АК/СОуказывают на состоянии более эффективной клеточной энергетики именно у мальчиков - представителей аэробных нагрузок, так как высокое содержание свободного карнитина обеспечивает перенос большого количества жирных кислот через митохондриальную мембрану.

При медицинском обеспечении детско-юношеского спорта особенно важно изучение вопроса о физиологии здорового ребенка, так как основной задачей врача-педиатра, а также спортивного врача становится сохранение здоровья детей, занимающихся интенсивными физическими нагрузками. Так™ образом, изучение состояния карнитинового обмена для выявления особенностей клеточного энергообмена у детей становится актуальной задачей.

Таблица 3. Содержание свободного и связанного карнитина, значение индекса АК/СО в исследуемых группах

Показатель Игровые виды спорта N=48 Циклические виды спорта N=46 Контроль N=27

Мальчики N=29 Девочки N=19 Р Мальчики N=31 Девочки N=15 Р Мальчики N=7 Девочки N=20 Р

Свободный карнитин (СО), мкмоль/л 31,8±1,4 27,0±1,0 <0,01 36,3±1,1 36,3±1,3 >0,05 40,6±2,5 29,9±0,8 <0,01

Связанный карнитин (АК), мкмоль/л 18,4±0,9 12,27±0,5 <0,001 17,4±0,8 14,0±0,9 <0,05 11,1±0,9 15,5±0,4 <0,001

АК/СО 0,59±0,02 0,46±0,02 <0,001 0,49±0,03 0,4±0,04 <0,05 0,27±0,01 0,52±0,01 <0,001

Изучение показателей аэробной работоспособности у спортсменов С целью оценки состояния аэробной работоспособности у спортсменов нами была проведена оценка показателя МПК в зависимости от пола и вида физической нагрузки. Полученные данные представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Сравнение абсолютного МПК (л/мин) и относительного МПК (мл/кг/мпп) в зависимости от вида физической нагрузки и пола

Вид спорта Абсолютное МПК Относительное МПК

Мальчики Девочки Мальчики Девочки

Игровые виды спорта н/д 2,17±0,07 н/д 38,4±1,0

Циклические виды спорта 4,06±0,14 2,57±0,03 60,4±1,3 44,9±1,9

Контрольная группа 2,68±0,08 н/д* 40,0±2,8 н/д*

Примечание: * не диагностировано

Согласно полученным результатам, различия как абсолютного, так и относительного показателя МПК между сравниваемыми группами были статистически значимыми (р<0,001). При сравнении абсолютного показателя МПК между группами, было выявлено, что у представителей циклических видов спорта уровень МПК выше, чем у детей, занимающихся спортивными играми и группы контроля при р<0,001. При изучении относительного показателя МПК, рассчитанного в зависимости от массы тела, были также установлены аналогичные показатели (р<0,001). Результаты были также проаналшированы с учетом пола исследуемых Данные представлены в таблице 4.

Полученные данные объясняются спецификой выполняемой нагрузки, а также тендерными различиями в исследуемых группах. Известно, что становление системы энергообеспечения проходит в разные возрастные периоды в зависимости от пола. Так, абсолютные показатели МПК у мальчиков достигают своих максимальных величин при наступлении возраста 15 лет. Таким образом, наивысший уровень как абсолютного, так и относительного МПК отмечается у мальчиков, занимающихся циклическими видами спорта, что говорит о необходимости более эффективной клеточной энергетики при аэробных нагрузках, а также подтверждает различия становления системы энергообеспечения у мальчиков и девочек.

В ходе сопоставления уровней абсолютного и относительного МПК и состояния карнитинового обмена у юных спортсменов были выявлены значимые достоверные корреляционные связи между изучаемыми показателями.

Так, зависимость абсолютного МПК от содержания свободного карнитина описывается уравнением регрессии, полученным в ходе статистической обработки имеющихся данных (3).

Умпк(а)=1,01+0,05*Хсо, (3)

где Умпк(а) - абсолютное МПК (л/мин), Хсо - содержание свободного карнитина (мкмоль/л).

Коэффициент корреляции, характеризующий данную связь, составил 0,46, что по шкале Чеддока соответствует умеренной тесноте связи между показателями. Вклад уровня свободного карнитина в дисперсию показателя абсолютного МПК составляет 20,9%. Уровень статистической значимости выявленной корреляционной связи соответствует р<0,01. Графически регрессионная функция (3) представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Зависимость абсолютного МПК (л/мин) от содержания свободного

карнитина в организме (мкмоль/л)

Содержание свободного карнитина (мкмоль/л)

Нами также была оценена взаимосвязь относительного показателя МПК и содержания свободного карнитина, которая описывалась следующим уравнением регрессии, полученным в ходе статистической обработки имеющихся данных (4).

Умпк(о) = 27,44 + 0,52*Хсо, (4)

где Умпк(о) - относительное МПК (мл/мин/кг), Хсо - содержание свободного карнитина (мкмоль/л).

Коэффициент корреляции, характеризующий данную связь, составил 0,36, что по шкале Чеддока соответствует умеренной тесноте связи между показателями. Вклад уровня свободного карнитина в дисперсию показателя относительного МПК составляет

12,6%. Уровень статистической значимости выявленной корреляционной связи соответствует р<0,05.

Результаты изучения массы тела юных спортсменов и содержания жировой

массы

В группе исследуемых детей было проведено сравнение средних величин массы тела и процентного содержания жировой массы. Процентное содержание жировой массы тела оказалось наиболее шнким у мальчиков, занимающихся игровыми видами спорта. Достоверных различий в содержании жировой массы тела среди мальчиков, занимающихся интенсивными физическими нагрузками, однако, выявлено не было (1=1,58). У мальчиков контрольной группы, содержание жировой массы тела достоверно выше по сравнешпо с представителями циклических и игровых видов спорта.Среди девочек, процентное содержание жировой массы тела оказалось достоверно ниже у девочек, занимающихся циклическими видами спорта (1 =4,12, р<0.001). Полученные результаты представлены в таблице 5.

Таблица 5. Средипе значения массы тела и содержания жировой массы

Вид спорта Масса тела % жировой массы тела

Мальчики Девочки Мальчики Девочки

Игровые виды спорта 67,7±2,51 56,66±1,37 7,83±0,72 17,53±0,64

Циклические виды спорта 65,93±1,39 57,66±1,71 9,6±0,87 22,24±1,0

Контрольная группа 69,43±5,75 н/д* 23,6±2,41 н/д*

Примечание: * не диагностировано

С целью комплексной оценки влияния изученных факторов на величину относительного МПК нами был использован метод множественной линейной регрессии. В результате отбора наиболее значимых переменных была получена следующая регрессионная модель (5).

Умпк(о) = 43,389 - 1,003*ХЖМт + 0,592*ХСо, (5)

где Умтвдо) - относительное МПК (мл/мин/кг), ХЖмт - процентное содержание жира в организме (%), Хсо - содержание свободного карнитина (мкмоль/л).

Значения коэффициентов регрессии свидетельствуют о наличии прямой взаимосвязи относительного МПК с содержанием свободного карнитина (0,592) и обратной взаимосвязи с жировой массой тела (-1,003).

Коэффициент корреляции, характеризующий связь относительного МПК с жировой массой тела и содержанием свободного карнитина, составил 0,61, что по шкале Чеддока соответствует заметной тесноте связи между показателями. Получештя модель

(5) определяет дисперсшо показателя относительного МПК, которая составляет 36,8%. Уровень статистической значимости выявленной корреляционной связи составил р<0,01.

Таким образом, изучая состояние карнитинового обмена и композиционного состава тела, появляется возможность прогнозирования состояния физической работоспособности детей, что определяет меры профилактики ухудшения состояния здоровья при интенсивных физических нагрузках.

Выводы

1. Доказано, что у детей, занимающихся разными видами спорта, состояние карнитинового обмена имеет достоверные различия (р<0,01).Митохондриальный потенциал, который характеризуется содержанием свободного и связанного карнитина, выше у детей, занимающихся циклическими видами спорта. Содержание свободного карнитина у данной группы юных спортсменов- 36,3±0,8 мкмоль/л, что достоверно выше при р<0,001, по сравнению с представителями игровых видов спорта (29,9±1мкмоль/л).

2. Установлено, что дети, занимающиеся циклическими видами спорта, обладают более высокой физической работоспособностью. Это подтверждено изучением уровня максимального потребления кислорода. Уровень максимального потребления кислорода у представителей циклического вида спорта достоверно выше, чем у представителей игровых видов и детей, не занимающихся спортом (р<0,001). У представителей группы циклических видов спорта в среднем он составил 3,77±0,23 л/мин, а у представителей игровых видов - 2,17±0,07 л/мин.

3. Выявлено, что у детей с высоким содержанием свободного карнитина уровень физической работоспособности выше, чем у детей с его низким содержанием. Установлена достоверная корреляция между уровнем свободного карнитина и абсолютным показателем максимального потребления кислорода (г=0,60, р<0,001).Вклад уровня свободного карнитина в дисперсию показателя абсолютного максимального потребления кислорода составляет 20,9%.

4. Доказано, что при изучении композиционного состава тела (процентного содержания жировой массы) в комплексе с оценкой показателей карнитинового обмена (свободного карнитина) вклад указанных параметров для прогноза уровня физической работоспособности у детей повышается до 36,8%.

Практические рекомендации

1. При исследовании воздействия интенсивной физической нагрузки на организм ребенка рекомендуется комплексный подход, а именно изучение состояния обмена карнптина и МПК. Полученные данные могут быть использованы для профилактики снижешь физической работоспособности и ухудшения состояния здоровья у детей, занимающихся спортом.

2. Для оценки состояния мнтохондриального потенциала юных спортсменов рекомендуется изучение показателей карнитинового обмена, в частности, содержание общего, свободного и связанного каргаггина и их соотношение. Полученные данные позволяют прогнозировать состояние физической работоспособности ребенка.

3. Для изучения степеш! выносливости организма юного спортсмена и предотвращения завышенных физических нагрузок рекомендуется исследование уровня МПК, как показателя физической работоспособности.

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Влияние физической активности на композиционный состав тела / Н.В.Рылова, Л.Д. Мустафина, A.A. Биктимирова, и др. // Сборник материалов к IX Российской конференции с международным участием «Педиатрия и детская хирургия в Приволжском федеральном округе» - Казань, 2012. - С.87.

2. Особенности композиционного состава тела у физически активных лиц / Н.В.Рылова, Л.Д. Мустафина, A.A. Биктимирова, и др.// Сборник материалов к международной научно-практической конференщш «Физиологические основы и педагогические технологии адаптации к разным по величине физическим нагрузкам» - Казань, 2012. - С. 210.

3. Энергетическое обеспечение мышечной деятельности / Н.В. Рылова, A.A. Биктимирова, A.C. Самойлов // Материалы IX Международной научно-практической конференции «Научная индустрия европейского континента». -Прага, 2013.-С. 46-51.

4. Особешюсти энергообмена у юных спортсменов / Н.В. Рылова, A.A. Биктимирова// Материали за X Международна научна практична конференция «БЪДЕЩИТЕ ИЗСЛЕДВАНИЯ- 2014» - София, 2014. - С.27-37

5. Рылова Н.В. Особенности энергообмена у юных спортсменов/ Н.В. Рылова, A.A. Биктимирова// Практическая медицина. -2013. - №6 (75). - С.30-34

6. Энергообмен юных спортсменов /Н.В. Рылова, A.A. Биктимирова, A.C. Самойлов// «Kluczowe aspekkty naukowej dzialalnosci. - Przemysl, 2014. -Volume 15. -— С. 15-25.

7. Биктимирова A.A. Применение кардиоресиираториого нагрузочного тестирования в спортивной медицине /A.A. Биктимирова, Н.В. Рылова, A.C. Самойлов// Практическая медицина. -2014. - Л»3 (79). - С.50-53.

8. Рациональные основы энерготропной терапии / Н.В. Рылова, A.A. Биктимирова, A.C. Самойлов// Материали за X Международнанаучна практична конференция «Ключовивъпроси в съвременната наука-2014». - София, 2014,- Том 26 -С.29-39.

9. Рылова Н.В. Кардиоресиираторное нагрузочное тестирование в спортивной медицине / Н.В. Рылова, A.A. Биктимирова, A.C. Самойлов // Современный научный вестник. - 2014. -№ 29 (225). - С. 89-93.

10. Уровень максимального потребления кислорода у юных спортсменов, специализирующихся в плавании / Н.В.Рылова, A.A. Биктимирова, Д.С. Мартыканова // Материалы XIII Российского конгресса «Инновационные технологии в педиатрии и детской хирургии». - Москва, 2014. - С. 201-202.

20

11. Максимальное потребление кислорода у юных спортсменов, специализирующихся в плавании / Н.В. Рылова, A.A. Биктимирова, A.C. Самойлов, и др. // Сборник научных материалов «Первой научно-практической конференции Медицинское обеспечите спорта высших достижении». - Москва, 2014. - С. 158-160.

12. Рылова II.B. Энерготропные препараты в детской спортивной медицине/Н.В. Рылова, A.A. Биктимирова, A.C. Самойлов, A.C. Иазаренко// Профилактическая и клиническая медицина. - 2014. - №4 (53). - С. 132-141.

13. Рылова Н.В. Кардиоресиираторное нагрузочное тестирование в детской спортивной медицине /Н.В. Рылова, A.A. Биктимирова, A.C. Самойлов// Наука и спорт: современные тенденции. - 2014. - №3 (том 4). - С. 103-108

14. Карнитиновый обмен у юных атлетов, специализирующихся в плавании и хоккее на траве /Н.В. Рылова, A.A. Биктимирова // Сборник материалов к международной научно-практической конференции «Физиологические основы и педагогические технологии адаптации к разным по величине физическим нагрузкам» - Казань, 2014. -С.165-167.

15. Рылова II.B. Уровень максимального потребления кислорода как показатель работоспособности спортсмепов, специализирующихся в различных видах спорта /Н.В. Рылова, A.A. Биктимирова, A.C. Назарепко// Практическая медицина. - 2014. - №9 (85).- С. 147-151.

16. Биктимирова A.A. Состояппе карнитинового обмена у юных спортсменов / A.A. Биктимирова, Н.В. Рылова //Практическая медицина. - 2014. - №9 (85). — С.168-171.

17. Уровень максимального потребления кислорода как мощность аэробного потенциала организма у спортсменов в различных видах спорта /Н.В. Рылова, A.A. Биктимирова, A.C. Назарепко// Сборник материалов к XI Российской конференции с международным участием «Педиатрия и детская хирургия в Приволжском федеральном округе» - Казань, 2014. — С.52-54.

18. Особенности энергообеспечения физической деятельности юных атлетов /Н.В. Рылова, A.A. Биктимирова// Materials of the XII international scientific and practical conference «Modern scientific potential» - Sheffield, 2015. - C. 9-13.

19. Особенности карнипшового обмена юных спортсменов /A.C. Самойлов, A.A. Биктимирова, Н.В. Рылова// Materials of the XI International scientific and practical conference «Modem scientific potential» - Sheffield, 2015. - C.13-18.

20. Изучение митохондриального потенциала юныхспортсменов /А.С. Самойлов, А.А.Биктимирова, Н.В. Рылова// Materials of the XI International scientific and practical conference «Modern scientific potential» - Sheffield, 2015. -C. 18-28.

21. Уровеньмаксимальногопотреблениякислородауспортсменовразныхвидовспорта /А.А. Биктимирова, Н.В. Рылова// Materials of the XI International scientific and practical conference «Modern scientific potential» - Sheffield, 2015. - C. 50-52.

22. Максимальное потребление кислорода у спортсменов - универсальный показатель здоровья /А.А. Биктимирова, Н.В. Рылова // Сборник материалов к республиканской научно-практической конференции «Актуальные вопросы профилактической медицины и обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения» - Казань. - 2015. - С. 33-35.

23. Биктимирова А.А. Особенности карнитинового обмена у юных спортсменов / А.А. Биктимирова, Н.В. Рылова, И.В. Золкина и др. // Российский вестник перинатологип п педиатрии. — 2015. - №2, том 60. - С. 105-108.

24. Определение прогностической значимости показателей клеточногоэнергообмена в оценке физической работоспособности юных спортсменов /А.А. Биктимирова // Сборник материалов к научно-практической конференции с международным участием «Спортивное питание и спортивная медицина» - Москва. - 2015. - С. 1214.

25. Профилактическая медицина: продвижение здоровья (healthpromotion) / А.С. Самойлов, А.А. Биктимирова, Н.В. Рылова // Materialy XI mi?dzynarodowej Naukowi-praktycznej konferencji «Naukowa przestrzen Europy - 2015» - Пржемысл. -2015.-С. 64-69.

Список используемых сокращений

АД - артериальное давление АК -ацилкарнитины (связанный каршпин) СО - свободный карнитин

АК/СО - соотношение связанный карнитин/свободный карнитин

ЖКТ - желудочно-кишечный тракт

ЖМТ - жировая масса тела

МПК - максимальное потребление кислорода

МПС - мочеполовая система

НИКИ - научно-исследовательский клинический институт ССС - сердечно-сосудистая система

РЦМП - республиканский центр медицинской профилактики

УЗИ - ультразвуковое исследование

УМО - углубленное медицинское обследование

ЦНС - центральная нервная система

ЧСС - частота сердечных сокращений

ЭКГ - электрокардиография

Эхо-КС - Эхо-кардиоскопия

Подписано в печать 13.10.15. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать ризографическая. Усл. печ. л. 1,4 Тираж 120 экз. Заказ 3/10.

Отпечатано в типографии «Цвет в цифре» (ИП Егоров Д.И.) 420054, г. Казань, ул. Тракторная, 3. e-mail: colordigital@mail.ru