Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Влияние карнозина и его комбинации с антиоксидантами на физическую работоспособность

На правах рукописи

Сейфулла Нияра Рошеновна

Влияние карнозииа и его комбинации с антноксидаитами на физическую работоспособность

14. 00.25 - фармакология, клиническая фармакология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата

медицинских наук

Москва 2005

Работа выполнена в Московском научно-практическом центре спортивной медицины Департамента здравоохранения г. Москвы, центре теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН.

доктор медицинских наук,

профессор И.Е. Ковалев

кандидат биологических наук Е.А. Рожкова

доктор медицинских наук, профессор P.C. Мир-юян доктор медицинских наук И.Д. Ионов

Ведущая организация: Московский государственный

медико-стоматологический Университет

Защита состоится «_»_2005 года в «_» часов

на заседании диссертационного совета Д 002.252.01 при Центре теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН по адресу: 119991, ул. Косыгина, д.4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Центра теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН по адресу: 119991, ул. Косыгина, д.4.

Автореферат разослан «_»_2005 г.

Научные руководители:

Официальные оппоненты:

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук

Л.А. Радкевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ.

Современный спорт высших достижений предполагает необходимость экстремальных как по объемам, так и по интенсивности тренировочных и соревновательных физических и психоэмоциональных нагрузок. При их чрезмерности для функциональных возможностей организма возможно наступление истощения, когда в условиях стресса физического перенапряжения страдают в той или иной мере все системы и органы [Душанин С.А.,1994; Кукес В.Г., 1992; Ласкова И.Л., 1995; Меерсон Ф.З. с соавторами, 1993]. Кроме того, следует учитывать все требования к фармакологическим препаратам МЗ РФ.

Особенно остро проблема фармакологической коррекции функционального состояния спортсменов стоит в игровых видах спорта, где соревновательный период занимает 10 из 11 месяцев годичного цикла при высокой плотности игр. Годичный цикл подготовки спортсменов, специализирующихся в мини-футболе, состоит из непродолжительного по времени 3-4-недельного подготовительного периода (август-сентябрь) и длительного и напряженного соревновательного периода (сентябрь-май). В первой трети соревновательного периода нередко отмечается снижение функциональных возможностей спортсмена и дезадаптация организма к физическим нагрузкам. Свой вклад в снижение физического состояния футболистов в это время вносят климатические факторы и обострение риска осенних простудных заболеваний. Ключевым механизмом развивающегося в условиях физического перенапряжения стресса, неблагоприятно влияющего на функциональные возможности организма в его адаптации к физическим нагрузкам, является активизация процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) существенно выше стационарного уровня, поддерживаемого системой

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ

СИШ'МТЕКА С. Петербург

антиоксидантной защиты организма [Hollywell В., 1990; Granger, 2004; Vladimirov U.A.,1986].

Особенностью спортивной фармакологии помимо безвредности, отсутствия побочных эффектов используемых препаратов, на первый план выдвигается отсутствие в составе используемых препаратов веществ, отнесенных Медициской Комиссией МОК и Всемирным антидопинговым агентством (ВАДА) к числу запрещенных, допингов [Душанин С.А.,1994; Семенов В.И. с соавторами, 2001].

Таким перспективным средством в арсенале спортивного врача может стать карнозин (Р-аланил-Ь-гистидин), в значительных количествах представленный в скелетных мышцах человека [Болдырев А.А., 1998].

гомокарнозин

карцинин

со.

офилин N

IV"

СН) анзерин

ацетил карнозин КАРНОЗИН

Среди фармакологических эффектов карнозина, способствующих повышению физической работоспособности и адаптации к физической нагрузке (благоприятное влияние на сократительные структуры и энергетический обмен в мышечной ткани, процессы окислительного фосфорилирования и фосфоролиза гликогена в мышцах и др.) наибольший интерес представляет его антиоксидантная активность. Карнозин является низкомолекулярным гидрофильным антиоксидантном прямого действия,

способным предотвращать начальные процессы инициации перекисного окисления липидов в биомембранах.

ЦЕЛЬ настоящей работы заключалась в изучении возможностей применения препарата карнозин (в том числе в комбинации с другими антиоксидантными препаратами) для фармакологической коррекции ■ физической работоспособности спортсменов и предотвращения возникновения у них состояния перенапряжения на фоне чрезмерных , физических нагрузок.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:

1. Провести сравнительное изучение действия препаратов карнозин, а-токоферол и эссенциапе* на работоспособность белых беспородных мышей в условиях хронического физического перенапряжения.

2. Изучить кардиопротекторное действие карнозина и других антиоксидантных препаратов в условиях экспериментальной миокардиодистрофии физического перенапряжения.

3. Оценить антиоксидантную активность карнозина и его влияние на ( функциональное состояние системы антиоксидантной защиты организма при

хроническом физическом перенапряжении у мышей.

4. Охарактеризовать влияние карнозина и других антиоксидантных

к

препаратов на показатели гемореологии экспериментальных животных при адаптации к чрезмерным физическим нагрузкам.

5. Провести сравнительное изучение влияния карнозина и других антиоксидантных препаратов на физическую работоспособность спортсменов в условиях соревновательного периода в мини-футболе.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы заключается в том, что впервые показана возможность профилактики и лечения синдрома физического перенапряжения при использовании препарата карнозин (в том числе в комбинации с другими антиоксидантными препаратами), что предотвращает развивающиеся в условиях чрезмерных физических нагрузок

миокардиодистрофию и осложняющие кровоток в микроциркуляторном русле нарушения гемореологических параметров.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ работы состоит в том, что впервые разработаны рекомендации по комбинированному применению препаратов карнозин (севитин) и эссенциале для профилактики возникновения синдрома перенапряжения у футболистов в мини-футболе и повышения эффективности учебно-тренировочного процесса и соревновательной деятельности спортсменов.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ СЛЕДУЮЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ:

1. Комбинированное применение в эксперименте препаратов карнозин и эссенциале в условиях чрезмерных физических нагрузок предотвращает возникновение состояния перенапряжения экспериментальных животных, способствует повышению их работоспособности и ослабляет негативное влияние хронических перегрузок на активность переокислительных процессов в организме, трофику миокарда и параметры гемореологии.

2. Курсовое комбинированное применение футболистами в мини-футболе препаратов карнозин и эссенциале в период первой трети соревновательного сезона является эффективным средством профилактики возникновения синдрома перенапряжения организма и повышения показателей аэробной и анаэробной работоспособности спортсменов.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы диссертации доложены и обсуждены в лаборатории клинической фармакологии МНПЦ спортивной медицины, центре теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН, на Российских научных конференциях и международных симпозиумах: первом московском международном форуме «Спортивно-медицинская наука и практика на пороге XXI века» (2000г.), Х1-ХН Российских национальных конгрессах «Человек и лекарство» (2004-2005г.г.), научно-практической конференции с международным участием «Клиническая фармакология в России: достижения и перспективы» (2004г.). На основании материалов

в

диссертации подготовлены и опубликованы методические рекомендации для врачей и специалистов, работающих в сборных и клубных командах.

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 10 работ.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация изложена на ПО страницах и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, главы результатов собственных исследований и их обсуждения, выводов и списка литературы, включающего 81 отечественных и 32 зарубежных источника. Работа иллюстрирована 6 рисунками, 6 таблицами.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В настоящей работе в процессе экспериментальных и клинических исследований применялись только официально зарегистрированные в Российской Федерации и разрешенные для клинического применения фармакологические препараты и БАД, в строгом соответствии с нормативной и регистрирующей документацией Минздрава России. Все препараты и БАД применялись исключительно по показаниям и в рекомендованных дозах и схемах приема.

1. Карнозин. В экспериментах на животных использовали субстанцию, полученную на заводе медпрепаратов в Санкт-Петербурге. Для использования у спортсменов применяли официально зарегистрированную БАД «Севитин» - таблетки для приема внутрь, содержащие 10 мг карнозина.

2. Витамин Е (а-токоферола ацетат) - 5% раствор в масле для инъекций в ампулах.

3. Препарат Эссенциале форте H - капсулы для приема внутрь (Rhône-Poulenc Rorer, Германия)

4. Препарат витамакс - капсулы для приема внутрь (Glaxo Wellcome Egypt S.A.E.)

В экспериментах использовались молодые белые беспородные мыши самцы, содержащиеся в стандартных условиях вивария.

При моделировании миокардиодистрофии физического перенапряжения в качестве интенсивной физической нагрузки (ФН) у животных использовалось 3-недельное ежедневное плавание мышей в воде с температурой 38°С без груза по 20 мин. в день [Василенко В.Х. с соавторами, 1989]. У животных контрольной группы ежедневное плавание проводилось без фармакологической коррекции. В опытных группах на фоне плавания с 1 -го по 21-й день эксперимента мышам внутрибрюшинно вводили карнозин (10 мг/кг), а-токоферол (10 мг/кг), эссенциапе (10 мг/кг в пересчете на витамин Е) или комбинацию карнозин + эссенциале (в указанных дозах).

Исходно, до начала ежедневного плавания (на 1-й день эксперимента), а также на 11-й и 21-й дни у части мышей (исходно по 100 животных в контрольной и каждой из опытных экспериментальных групп) регистрировали ЭКГ при использовании игольчатых электродов в трех стандартных (I, II, III), трех усиленных однополюсных (avR, avL, avF) и в одном грудном отведениях при помощи электрокардиографа ЭК1Т-03М2. При анализе динамики ЭКГ учитывались признаки возникающей у мышей МДФП [Дембо А.Г., 1989; Волкова Н.И., 2000; Фазлова И.Х., 2004].

У другой части животных из контрольной и опытных экспериментальных групп исходно (1-й день эксперимента) и на 7-й, 14-й и 21-й день (по 10 мышей в группе на каждый день тестирования) проводилась оценка уровня физической работоспособности по тесту продолжительности плавания в воде с температурой 38°С с грузом 5% от веса тела, укрепленным на корне хвоста (нагрузка смешанного аэробно-анаэробного характера). Животные, участвовавшие в тестировании работоспособности, из дальнейшего эксперимента выбывали.

Определялись параметры антиоксидантной активности: каталаза в плазме крови и в эритроцитах, малоновый диальдегид в плазме крови и в эритроцитах, содержание в плазме крови диеновых коъюгатов, активность глютатионпероксидазы эритроцитов, общая антиокислительная активность.

Гемореологические показатели оценивались по показателям относительной вязкости крови, динамической вязкости крови при различных градиентах сдвига, индекса деформируемости эритроцитов (ИДЭ).

На заключительном этапе работы проводилась оценка возможностей применения препарата карнозин (таблетки Севитин, содержащие 10 мг карнозина, по 1 таблетке в день) для коррекции функционального состояния спортсменов в мини-футболе. По данным хроматомасспектрометрии карнозин не является допингом (сертификат АДК). В качестве препаратов сравнения использовались обычно применяемые в фармакологическом обеспечении спортсменов препараты с антиоксидантной активностью: эссенциале (3 капе., содержащие по 6 мг витамина Е, ежедневно) или витамакс (1 табл., содержащая 10 мг витамина Е, ежедневно). Тестирование физической работоспособности проводилось в начале и в конце первой трети соревновательного периода в контроле и на фоне 3-недельного ежедневного курсового приема футболистами исследуемых препаратов.

Функциональное тестирование спортсменов с квалификацией 1 разряд и кме в возрасте 17-23 лет включало в себя оценку уровня физической работоспособности испытуемых в аэробном и анаэробном режимах двигательной активности. Для определения уровня аэробной работоспособности испытуемых использовали степ-эргометрический режим стандартных физических нагрузок с вычислением Р\\,С|7о- Для определения анаэробной работоспособности (АНР) в качестве стандартной нагрузки использовали трехкратный бег на месте в максимальном темпе в течение 10 с. На основании скорости восстановления показателей физиологических функций после нагрузок вычисляли уровни аэробной вентиляции (АЭВ) и анаэробной вентиляции (АНВ).

Достоверность различий среди значений показателей определяли с помощью 1-критерия Стъюдента.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Сравнительное изучение действия препаратов карнозин, а-токоферол и эссенциале на работоспособность белых беспородных мышей в условиях хронического физического перенапряжения

Исследование показало, что уровень тренировочных нагрузок, предложенных экспериментальным животным, был достаточно высок. В контрольной фуппе эти нагрузки были чрезмерными для подопытных мышей, свидетельством чего явилась гибель до 50% животных за 3 недели эксперимента. Только в группах животных, которым вводили карнозин или комбинацию карнозин + эссенциале, ежедневные тренировочные нагрузки не вызывали гибели животных.

Уровень физической работоспособности мышей в контроле достоверно снижался вследствие ежедневных чрезмерных нагрузок по сравнению с исходным значением, начиная с 14-го дня эксперимента на 53,3%, достигая минимума на 21-й день наблюдения на 84,4% (рис. 1).

Рис.1 Влияние карнозина, а-токоферола и эссенциале на работоспособность мышей на фоне чрезмерных тренировочных нагрузок

«

3»

с

и

¿25

I

£20

1«

118

о

О

5

дни тренировки

1-й день

7-й день

14-й день

21-день

О контроль ■ карнозин Иа-токоферол О эссенциале ■кариоэин+эссеициале

Курсовое внутрибрюшинное введение экспериментальным животным изучаемых антиоксидантных препаратов приводило к достоверному увеличению продолжительности плавания в режиме тестирующей нагрузки. Карнозин наиболее активно из изученных препаратов стимулировал физическую работоспособность животных, достоверно увеличивая продолжительность плавания мышей с грузом по сравнению с контролем (Р<0,01) и с исходным уровнем на 14-й и 21-й дни опыта.

Прирост средней продолжительности плавания в режиме тестирующей нагрузки составлял по сравнению с исходным уровнем: на 14-й день тренировок 69,7%, на 21-й день - 115,9%. При одновременном использовании карнозина и^эссенциале отмечалось кумулятивное действие препаратов, дополнительно повышающих физическую работоспособность животных. Средний прирост работоспособности мышей по сравнению с исходным уровнем при введении этой комбинации препаратов на 14-й и 21-й день составил, соответственно, 94,6% и 160,5%.

Полученные результаты свидетельствуют, что карнозин в большей степени, чем другие исследованные антиоксиданты, может быть перспективен для коррекции физической работоспособности, восстановления, профилактики и лечения состояния перенапряжения при чрезмерных физических нагрузках.

2. Сравнительное изучение кардиопротекторного действия антиоксидантных препаратов в условиях экспериментальной миокардиодистрофии при чрезмерной физической нагрузке.

Уже через 10 суток эксперимента в 90% случаев (у 72 животных из 80) регистрировались патологические ЭКГ- изменения различной степени выраженности. При дальнейшем воздействии интенсивных ФН (с 11-го по 21-й дни эксперимента) отмечалось выраженное прогрессирование

дистрофических изменений в миокарде что согласовывалось с высокой смертностью подопытных животных.

Введение мышам изученных антиоксидантных препаратов существенно ограничивало повреждающее воздействие чрезмерных ФН на миокард. Наиболее эффективно из изученных препаратов предотвращал развитие МДФП карнозин, особенно в комбинации с эссенциале. Его введение мышам существенно ограничивало повреждающее действие чрезмерных ФН на миокард (рисунок 2).

Рис.2. Структура дистрофических изменений в миокарде мышей при моделировании МДФП (в баллах)

контроль. 11-й день

¡□Обаллов £31 балл ■2 балла ЮЗбапла ¡■4 балла

€

карнозин. 11-й день

□ Обаллов

□ 1 балл

■ 2 балла

□ 3 балла

■ 4 балла

контроль, 21-й день

□Обаллов

□ 1 балл ■2 балла

□ Збалла ■4 балла

в

карнозин, 21-й день

□Обаллов

□ 1 балл ■2 балла

□ 3 балла ■4 балла

О

эссенциале. 11-й день

□Обаллов □ 1 балл 12 балла □Збалла 14 балла \

карноэин+эесвнциале, 11 день

'□Обаллов ¡□1 балл

■ 2балла □ Збалла

■ 4 балла

эссенциале, 21-й день

'□Обаллов

□ 1 балл ■ 2 балла

□ Збалла ■4 балла

в)

карнсоин+эссенциале 21-4 день

□Обаллов

□ 1 балл ■2 балла

□ Збалла ■4 балла

(!)

При применении карнозина у 82% животных к окончанию эксперимента полностью отсутствовала отрицательная динамика на ЭКГ.

Еще большую эффективность в профилактике и лечении МДФП продемонстрировала комбинация карнозин + эссенциале. На 11-й день ее введения животным на фоне физических перегрузок у мышей не отмечалось каких-либо электрокардиографических проявлений перенапряжения сердца.

Таким образом, применение антиоксидантного средства карнозин, особенно в комбинации с эссенциале, несмотря на продолжающиеся физические перегрузки, предотвращает прогрессирование дистрофических изменений в миокарде экспериментальных животных при моделировании МДФП.

3. Сравнительное изучение антиоксидантной активности карнозина при хроническом физическом перенапряжении у мышей.

Все изученные антиоксидантные препараты существенно ослабляли негативное влияние хронического физического перенапряжения мышей на антиоксидантный статус организма.

Наиболее активными антиоксидантами в условиях данной экспериментальной модели были карнозин и, в особенности, его комбинация с эссенциале (таблица 1).

Их применение не только устраняло все негативные последствия чрезмерной ФН для активности процессов ПОЛ в организме животных, но дополнительно стимулировало САОЗО и снижало содержание в организме мышей продуктов переокислительных процессов. В результате курсового применения комбинации карнозин + эссенциале по окончании периода хронического физического перенапряжения животных отмечалось достоверное снижение концентрации МДА в плазме крови и эритроцитах и содержания ДК в плазме (Р<0,05), а также достоверное повышение активности каталазы и ГТПО эритроцитов и общей АОА крови (Р<0,05) по сравнению с исходным уровнем.

Таблица 1. Влияние карнозина, а-токоферола и эссенциале на активность переокислительных процессов в организме мышей при хроническом

физическом перенапряжении, М ± т, п = 10. Достоверность различий: Р| - с исходным уровнем, Р2 - с контролем.

Показатель Исходно 21-й день 21-й день 21-й день 21-й 21-й

контроль а-токо- эссенциа- день день

ферол ле карно- карно-

зин зин +

• эссен-

циале

МДА эр., 13,25 + 25,86 ± 21,64 ± 14,16 + 13,10 ± 9,70 ±

ммоль/л 0,30 0,39 0,33 0,37 0,30 0,3

Р, <0,01 Р, <0,01 Р2 < 0,05 Р2 < 0,05 Р2 < 0,05

МДА пл., 3,88 ± 12,53 ± 9,72 ± 7,14 + 5,60 ± 3,80 ±

ммоль/л 0,13 0,20 0,17 0,18 0,20 0,16

Р, <0,01 Р, <0,01 Р, < 0,05 Р2 < 0,05 Р2 < 0,05

Р2 < 0,05 Р2 < 0,05

ДК пл., 3,35 ± 7,18 ± 6,68 ± 5,18 ± 3,75 ± 2,31 ±

мл 0,11 0,17 0,15 0,15 0,17 0,10

Р,<0,01 Р, < 0,05 Р, < 0,05 Р2 < 0,05 Р, < 0,05

Р2 < 0,05 Р2 < 0,05 Р2 < 0,05

Катал аза 2,53 ± 0,37 ± 1,11 ± 2,13 ± 2,74 ± 2,86 ±

эр., 0,04 0,06 0,05 0,08 0,05 0,05

мккат/сл Р, <0,01 Р, < 0,05 Р2<0,01 Р, < 0,05 Р, < 0,05

Р2 < 0,05 Р2 < 0,01 Р2 <0,01

Катал аза 0,090 ± 0,085 ± 0,080 + 0,076 + 0,087 ± 0,090 ±

пл., 0,004 0,004 0,01 0,008 0,009 0,005

мккат/сл

ГТПО эр., 54,3 ± 43,2 ± 2,6 53,5 ± 2,6 53,5 ± 2,6 58,4 ± 59,7 ±

мкмоль/г-м 2,8 Р, <0,05 2,2 2,2

ин Р2 < 0,05 Р, < 0,05

Р2 < 0,05

АОА крови, 18,4 + 13,1 ± 1,5 16,8 + 2,2 19,4 ±2,0 22,3 ± 24,1 ±

% • 2,0 Р, < 0,05 Р2 < 0,05 1,6 1,5

Р2 < 0,05 Р, < 0,05

Р2 < 0,05

4. Влияние карнозина и других антиоксидантных препаратов на показатели гемореологни экспериментальных животных при адаптации к хроническому физическому перенапряжению.

Одним из проявлений возникающего при хроническом физическом

перенапряжении переокислительного стресса является существенно

ограничивающие уровень физической работоспособности гемореологические

осложнения.

Из результатов, представленных в таблице 2, следует, что в контрольной группе животных хроническая физическая перегрузка приводила к достоверному увеличению относительной вязкости крови г)отн и ВЯЗКОСТИ КрОВИ При МаЛЫХ СКОРОСТЯХ СДВИГа Г||, Г)9 и г|25, типичных для зоны микроциркуляции, а также уменьшению ИДЭ.

Таблица 2. Влияние карнозина и других антиоксидантных препаратов на показатели текучести крови белых мышей в покое, исходно и после развития хронического физическом перенапряжении, М ± т, п = 10. Достоверность различий: Р| — с исходным уровнем, Р2 - с контролем,

Показа тель Исходно 21-й день контроль 21-й день карнозин 21-й день а- токоферол 21-й день эссенциа ле 21 -й день карнозин +эссенци але

Л»ТН » отн.ед. 3,09 ± 0,14 3,58 ± 0,12 Р, < 0,05 3,11 ± 0,14 Р2 < 0,05 3,32 ±0,10 Р, < 0,05 Р2 < 0,05 Рз < 0,05 3,15 ± 0,12 Р2 < 0,05 3,03 ± 0,10 Р2 < 0,05

Пь мПа-с 43,15 ± 4,75 58,18 ± 5,80 Р, < 0,05 46,19 ± 5,01 Р2 < 0,05 50,27 ± 5,10 Р, < 0,05 45,50 ± 4,87 Р2 < 0,05 43,00 ± 4,66 Р2 < 0,05

П9, мПас 12,00 ± 1,21 15,74 ± 1,20 Р, < 0,05 12,07 ± 1,21 Р2 < 0,05 13,62 ± 1,18 Р, < 0,05 11,78 ± 1,16 Р2 < 0,05 11,65 ± 1,17 Р2 < 0,05

Л25, мПа-с 8,04 ± 0,31 9,76 ± 0,20 Р| < 0,05 8,20 ± 0,18 Р2 < 0,05 9,11 ±0,19 Р, <0,05 7,90 ± 0,20 Р2 < 0,05 8,13 ± 0,23 Р2 < 0,05

Л к», мПас 5,40 ± 0,39 6,50 ± и 0,55 6,04 ± 0,56 6,48 + 0,50 5,25 + 0,35 5,20 ± 0,40

Л256, мПа-с 4,54 + 0,60 5,50 ± 0,63 5,02 ± 0,60 4,97 ± 0,56 4,81 ± 0,50 4,30 ± 0,60

ИДЭ, усл.ед. 1,64 ± 0,03 1,45 + 0,05 Р, <0,05 1,62 ± 0,03 Р2 < 0,05 1,62 + 0,03 Р2 < 0,05 1,60 ± 0,04 Р2 < 0,05 1,76 ± 0,03 Р) < 0,05 Р2 < 0,05 Р3 < 0,05

Это увеличение относительной вязкости крови и вязкости крови при малых скоростях сдвига может быть связано, в частности, с уменьшением подвижности и эластичности эритроцитарной мембраны (и, соответственно, снижением ИДЭ), что может быть, в значительной степени обусловлено активизацией процессов ПОЛ в эритроцитарных мембранах при хроническом перенапряжении организма животных. Вязкость крови при высоких скоростях сдвига (г)1П0 и г|256), характеризующая гемореологию в зоне крупных сосудов, практически не изменялась по мере развития у мышей состояния перенапряжения организма при хронической чрезмерной ФН. Наблюдаемые изменения реологических свойств крови экспериментальных животных при хронической чрезмерной ФН вполне соответствуют представлениям о синдроме повышенной вязкости крови (СПВ), существенно ограничивающем возможности адаптации организма к нагрузкам и, наряду с другими факторами, лимитирующем работоспособность.

Курсовое использование всех изученных антиоксидантных препаратов в той или иной мере способствовало купированию развивающихся при

хронической перегрузке нарушений параметров гемореологии. Применение а-токоферола достоверно уменьшало подъемы к 21-му дню наблюдения г|от„ и т||, снижало уменьшение в результате перенапряжения ИДЭ, хотя и не восстанавливало указанные параметры полностью (к уровням 1-го дня эксперимента) и не предохраняло достоверно от повышения вследствие чрезмерных нагрузок величины г|9 и г|25-

Эссенциале, карнозин и комбинация эссенциале + карнозин практически полностью восстанавливали параметры гемореологии, нарушенные при возникновении СПВ при чрезмерных нагрузках, Восстанавливая значения г|отн, т||, т)9, г|25 и ИДЭ до значений 1-го дня эксперимента. При этом активность карнозина приблизительно соответствовала активности эссенциале, а комбинация карнозин + эссенциале была достоверно активнее, чем один только препарат карнозин или один только препарат эссенциале в отношении ИДЭ, достоверно увеличивая его относительно исходного уровня (1 -й день эксперимента).

5. Влияние карнозина и других антиоксидантных препаратов на физическую работоспособность спортсменов.

Интенсификация нагрузок в ходе игр и перенапряжение организма футболистов в процессе соревновательной деятельности обычно приводят к характерным сдвигам [Калинцев В.Н., 2002], наблюдаемым и в настоящем исследовании.

К концу первой трети соревновательного периода у спортсменов происходило достоверное снижение величины ЛВ и ДАД покоя и восстановления после аэробной и анаэробной нагрузок и увеличение ЛВ после тестирующих нагрузок, увеличение ЧСС и САД как в покое, так и сразу после нагрузок. Так же достоверно снижались показатели как аэробных (РАМСпо, МПК, АЭВ), так и анаэробных (АНР, АНВ) функциональных возможностей организма.

Курсовое применение в течение 3 недель антиоксидантных препаратов эссенциале, витамакса и, особенно, карнозина (севитин) существенно купировало сдвиги показателей физиологических функций организма. Значения физиологических показателей в конце первой трети соревновательного периода не отличались достоверно от наблюдаемых в начале. Активность препаратов витамакс, карнозин и комбинации карнозин + эссенциале в этом отношении была приблизительно равной.

При этом исходные показатели, зафиксированные у испытуемых в начале соревновательного периода, не различались достоверно между экспериментальными группами футболистов, что свидетельствует об адекватности полученных результатов.

Эссенциале в значительной степени, а карнозин и витамакс практически полностью предохраняли измеренные параметры аэробной и анаэробной работоспособности от снижения на фоне хронических физических и эмоциональных перегрузок соревновательного периода.

Комбинация карнозин (10 мг/день) + эссенциале (3 капс./день) в течение 3-х недель оказывала более активное положительное влияние на исследованные параметры работоспособности, чем изученные препараты по отдельности. Эта комбинация достоверно повышала уровень аэробной и анаэробной физической работоспособности. Р\^С|7о при ее использовании достоверно возрастала к повторному тестированию, в среднем, на 4,1% по сравнению с исходным уровнем, АНР - в среднем, на 4,7%. Все остальные изученные параметры работоспособности также имели некоторую тенденцию к возрастанию после курсового применения комбинации карнозин + эссенциале.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ В данной работе была сделана попытка изучить возможности применения карнозина для фармакологической коррекции состояния перенапряжения экспериментальных животных и апробировать его как

фармакологическое средство повышения уровня и ускорения восстановления нарушенных при физической перегрузке физиологических функций организма. С этой целью было проведено сравнительное изучение действия карнозина и двух других антиоксидантных препаратов, в настоящее время широко используемых в спортивной фармакологии.

Эффективность изученных препаратов возрастала в ряду а-токоферол, эссенциале, карнозин, карнозин + эссенциале. Особый интерес для спортивной фармакологии представляет кумулятивное действие препаратов карнбзин и эссенциале, повышающих физическую работоспособность животных.

Использованные антиоксиданты существенно ослабляли проявления I

МДФП у мышей при- ее развитии, изменяя структуру дистрофических изменений в миокарде в сторону преобладания более легких проявлений МДФП Соотношение активности в этом также оставалось прежним: а-токоферол < эссенциале < карнозин. Максимальной эффективностью Обладала комбинация карнозин + эссенциале, полностью предотвращавшая какие-либо проявления МДФП.

Такой уровень эффективности изученных антиоксидантов свидетельствует об их достаточной активности в сопоставлении с другими антидистрофическими препаратами [Волкова Н.И., 2000; Фазлова И.Х., 2004].

Другим проявлением синдрома общего перенапряжения организма при чрезмерных истощающих ФН, тесно связанным с дистрофическими процессами в миокарде и существенно ограничивающим уровень физической работоспособности, являются нарушения гемореологических показателей.

Эссенциале, карнозин и комбинация карнозин + эссенциале практически полностью восстанавливали параметры гемореологии, нарушенные при возникновении СПВ при хронических физических

перегрузках животных. При этом наибольшей активностью вновь обладала комбинация карнозина и эссенциале, заметно превосходя каждый из этих препаратов, при введении его мышам по отдельности. При использовании комбинации карнозии + эссенциале отмечалось не только полное восстановление ИДЭ, но и достоверное увеличение этого важного показателя гемореологии, характеризующего эластичность эритроцитарной мембраны и существенно страдающего при любых проявлениях стресса.

Совместное присутствие в тканях гидрофильного карнозина и гидрофобного а-токоферола (в том числе и содержащегося в составе эссенциале) может обеспечить организму более эффективную защиту [Chan W.K.M.,2004]. Это объясняет наблюдаемое в наших экспериментах выраженное кумулятивное антиоксидантное действие препаратов карнозин и эссенциале, а также их влияние на развитие МДФП, гемореологические показатели и физическую работоспособность животных.

На заключительном этапе работы карнозин (таблетки севитин, содержащие 10 мг карнозина, по 1 таблетке в день) был апробирован как средство коррекции функционального состояния и физической работоспособности спортсменов средней квалификации в мини-футболе. Курсовое применение изученных препаратов существенно купировало развивающиеся в течение наблюдаемого периода сдвиги показателей физиологических функций организма.

Наиболее выраженным было влияние карнозина и, в особенности, комбинации карнозин + эссенциале. При использовании комбинации карнозин + эссенциале показатель PWC|70 достоверно возрастал к повторному тестированию работоспособности (в конце первой трети соревновательного периода), что позволяет рекомендовать карнозин, особенно в комбинации с другими антиоксидантными средствами, для практического применения в спорте с целью коррекции последствий чрезмерных ФН.

выводы

1. Курсовое внутрибрюшинное введение мышам карнозина в дозе 10 мг/кг в день на фоне ежедневных чрезмерных физических нагрузок в течение 21 дня достоверно повышает уровень физической работоспособности животных по тесту продолжительности плавания в режиме нагрузок смешанного аэробно-анаэробного характера.

2. Карнозин при его курсовом введении мышам в условиях чрезмерных физических нагрузок оказывает существенное кардиопротективное действие, предотвращая развитие у животных миокардиодистрофии физического перенапряжения и нормализуя нарушения гемореологических показателей.

3. Антиоксидант карнозин является эффективным средством контроля интенсивности процессов перекисного окисления липидов в организме животных в условиях вызванного чрезмерными физическими нагрузками переокислительного стресса и при курсовом введении может существенно компенсировать вызванное физическим перенапряжением угнетение системы антиоксидантной защиты организма.

4. Курсовой 3-недельный прием спортсменами (мини-футбол) препарата карнозин (10 мг/день) на фоне хронических физических и психоэмоциональных перегрузок соревновательного периода способствует существенному восстановлению адаптационных возможностей организма к физическим нагрузкам и предотвращает наблюдаемое в контроле снижение показателей аэробной и анаэробной работоспособности.

5. Применение карнозина в комбинации с другими антиоксидантными средствами в условиях физического перенапряжения организма обладает кумулятивным действием, дополнительно усиливая антиокислительное, стресс-протекторное, кардиопротекторное, гемореологорегулирующее и стимулирующее физическую работоспособность действие препаратов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕКОМЕНДАЦИЯ

Рекомендуется курсовое применение карнозина спортсменами (оптимально в комбинации с другими антиоксидантными препаратами, в частности эссенциале) на этапах годичного учебно-тренировочного цикла подготовки с большими объемами высокоинтенсивных нагрузок для профилактики возникновения синдрома перенапряжения, поддержания оптимального функционального состояния организма и высокого уровня спортивной работоспособности.

Список литературы, опубликованной по теме диссертации

1. Сейфулла Н.Р., Сейфулла Р.Д., Кондратьева И.И. с соавторами. Методология фармакологической коррекции работоспособности спортсменов при прдготовке к олимпийским играм 2000 года в Сиднее. //Тезисы первого московского международного форума «Спортивно-медицинская наука и практика на пороге XXI века» 24-26 октября 2000 г. с. 159.

2. Сейфулла Н.Р., Сейфулла Р.Д., Орджоникидзе З.Г. и другие. Лекарства и БАД в спорте. Москва. Литтерра. 2003.-320 с.

3. Сейфулла Н.Р., Орджоникидзе З.Г., Болдырев А. А. с соавторами. Влияние Ь-карнозина на работоспособность высококвалифицированных спортсменов.//Тезисы XI национального конгресса «Человек и лекарство» 19-23 апреля 2004 г. с. 281.

4. Сейфулла Н.Р., Орджоникидзе З.Г., Рожкова Е.А. с соавторами. Влияние Ь-карнозина на работоспособность экспериментальных животных.//Тезисы XI национального конгресса «Человек и лекарство» 19-23 апреля 2004 г. с. 818.

5. Сейфулла Н.Р., Орджоникидзе З.Г., Рожкова Е.А. Соотношение экспериментальных и клинических исследований при разработке новых лекарственных средств, влияющих на спортивную

работоспособность.//Материалы научно-практической конференции с международным участием «Клиническая фармакология в России: достижения и перспективы». 9-10 сентября 2004 г. с. 222.

6. Сейфулла Н.Р., Орджоникидзе З.Г., Рожкова Е.А. Спортивная фармакология как составная часть клинической фармакологии. //Материалы научно-практической конференции с международным участием «Клиническая фармакология в России: достижения и перспективы». 9-10 сентября 2004 г. с. 223.

7. Сейфулла Н.Р., Сейфулла Р.Д., Орджоникидзе З.Г. с соавторами. Мониторинг и фармакологическая коррекция факторов, лимитирующих спортивную работоспособность. Методические рекомендации (№ 51). Москва 2005,- 32 от

8. Сейфулла Н.Р., Болдырев A.A., Орджоникидзе З.Г., Ковалев И.Е., Рожкова Е.А. Анаболизирующее и аитиоксидантное действие L-карнозина (севитина) в развитии физической выносливости спортсменов.//Тезисы XII национального конгресса «Человек и лекарство» 18-22 апреля 2005 г.

9. Сейфулла Н.Р., Ковалев И.Е., Рожкова Е.А. с соавторами. Действие L-карнозина на физическую работоспособность экспериментальных животных. //Тезисы XII национального конгресса «Человек и лекарство» 18-22 апреля 2005 г.

Ю.Сейфулла Н.Р., Ковалев И.Е., Рожкова Е.А., Панюшкин В.В. Влияние карнозина и его комбинации с эссенциале на процессы перекисного окисления липидов и работоспособность экспериментальных животных. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2005г. (принято в печать).

Подписано в печать 21.0В.200Б

Формат 60x84 1/16 1,5 печ. л.

Тираж 1 00 Заказ № 16

ИД № 03462 от 08 12 2000 1,2 . уч-изд. л. Печать офсетная

Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт технико-экономических исследований" 117420, Москва, ул. Наметкина, 14

Отпечатано в ОАО "НИИТЭХИМ" ПД № 00902 от 27 12 2000 105318, Москва, ул. Ибрагимова, 15а

i

<}

РНБ Русский фонд

2005-4 46950

I « i -у

< ' -1

«с _

24 71

1.. ¿i'UD

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

В настоящее время одной из актуальных проблем спортивной медицины и ее составной части - спортивной фармакологии - является профилактика и лечение острого и хронического перенапряжения высококвалифицированных спортсменов [63,39,56]. Современный спорт высших достижений предполагает необходимость экстремальных как по объемам, так и по интенсивности тренировочных и соревновательных физических и психоэмоциональных нагрузок. При их чрезмерности для функциональных возможностей организма возможно наступление истощения, когда в условиях стресса физического перенапряжения страдают в той или иной мере все системы и органы [22,24,40,42,52].

В игровых видах спорта (в частности, футболе и мини-футболе) наиболее важными для уровня спортивной работоспособности и до сих пор недостаточно изученными в плане возможностей фармакологической коррекции являются такие тесно связанные патогенетически между собой частные проявления общего синдрома перенапряжения спортсменов, как миокардиодистрофия физического перенапряжения и нарушения реологических характеристик крови [22,12,13,21,30,61]. В основе этих патологических процессов лежит переокислительный стресс и чрезмерная активация процессов ПОЛ [97,112], поэтому для профилактики и лечения перенапряжения актуально применение антиоксидантных препаратов [65].

Особенностью спортивной фармакологии, сформировавшейся в настоящее время, как частный случай фармакологии здорового человека, помимо безвредности, отсутствия побочных эффектов используемых препаратов, на первый план выдвигается безусловное требование их I недопинговости», отсутствие в составе используемых препаратов веществ, отнесенных Медициской комиссией МОК и Всемирным антидопинговым агентством к числу запрещенных, допингов [26,68].

Особое место в перспективном списке возможных «лекарств для здоровых» занимают препараты природного происхождения, наряду с высокой лечебно-профилактической эффективностью, характеризующиеся низкой токсичностью, отсутствием побочных эффектов и высоким доверием к ним со стороны пациентов [65,33]. Таким перспективным средством в арсенале спортивного врача может стать карнозин ((3-аланил-L-гистидин), в значительных количествах представленный в скелетных мышцах человека [7].

Среди фармакологических эффектов карнозина, способствующих повышению физической работоспособности и адаптации к физической нагрузке (благоприятное влияние на сократительные структуры и энергетический обмен в мышечной ткани, процессы окислительного фосфорилирования и фосфоролиза гликогена в мышцах и др.) наибольший интерес представляет его антиоксидантная активность. Карнозин является низкомолекулярным гидрофильным антиоксидантном прямого действия, способным предотвращать начальные процессы инициации перекисного окисления липидов в биомембранах.

ЦЕЛЬ настоящей РАБОТЫ заключалась в изучении возможностей применения препарата карнозин (в том чисте в комбинации с другими антиоксидантными препаратами) для фармакологической коррекции физической работоспособности спортсменов и предотвращения возникновения у них состояния перенапряжения на фоне чрезмерных физических нагрузок.

В связи с этим планировалось решение следующих ОСНОВНЫХ ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ:

1. Провести сравнительное изучение действия препаратов карнозин, а-токоферол и эссенциале на работоспособность белых беспородных мышей в условиях хронического физического перенапряжения.

2. Изучить кардиопротекторное действие карнозина и других антиоксидантных препаратов в условиях экспериментальной миокардиодистрофии физического перенапряжения.

3. Оценить антиоксидантную активность карнозина и его влияние на функциональное состояние системы антиоксидантной защиты организма при хроническом физическом перенапряжении у мышей.

4. Охарактеризовать влияние карнозина и других антиоксидантных препаратов на показатели гемореологии экспериментальных животных при адаптации к чрезмерным физическим нагрузкам. t

5. Провести сравнительное изучение влияния карнозина и других антиоксидантных препаратов на физическую работоспособность спортсменов в условиях соревновательного периода в мини-футболе.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы заключается в том, что впервые показана возможность профилактики и лечения синдрома физического перенапряжения препаратом карнозин (в том числе в комбинации с другими антиоксидантными препаратами). Это предотвращает развивающиеся в условиях чрезмерных физических нагрузок миокардиодистрофию и осложняющие кровоток в микроциркуляторном русле нарушения гемореологических параметров. Эффекты карнозина и эссенциале при их комбинировании в условиях физического перенапряжения носят кумулятивный характер.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ работы состоит в том, что впервые разработаны рекомендации по комбинированному применению препаратов карнозин (севитин) и эссенциале для профилактики возникновения синдрома перенапряжения у футболистов в мини-футболе и повышения эффективности учебно-тренировочного процесса и соревновательной деятельности спортсменов.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ СЛЕДУЮЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ:

1. Комбинированное применение в эксперименте препаратов карнозин и эссенциале в условиях чрезмерных физических нагрузок предотвращает возникновение состояния перенапряжения экспериментальных животных. Это способствует повышению их работоспособности и ослабляет негативное влияние хронических перегрузок на активность переокислительных процессов в организме, трофику миокарда и параметры гемореологии.

2. Курсовое комбинированнное применение футболистами в мини-футболе препаратов карнозин и эссенциале в период первой трети соревновательного сезона является эффективным средством профилактики возникновения синдрома перенапряжения организма и повышения показателей аэробной и анаэробной работоспособности спортсменов.

ВЫВОДЫ

1. Курсовое внутрибрюшинное введение мышам карнозина в дозе 10 мг/кг в день на фоне ежедневных чрезмерных физических нагрузок в течение 21 дня достоверно повышает уровень физической работоспособности животных по тесту продолжительности плавания в режиме нагрузок смешанного аэробно-анаэробного характера.

2. Карнозин при его курсовом введении мышам в условиях чрезмерных физических нагрузок оказывает существенное кардиопротективное действие, предотвращая развитие у животных миокардиодистрофии физического перенапряжения и нормализуя нарушения гемореологических показателей.

3. Антиоксидантное средство карнозин является эффективным средством контроля интенсивности процессов перекисного окисления липидов в организме животных в условиях вызванного чрезмерными физическими нагрузками переокислительного стресса и при курсовом введении может существенно компенсировать вызванное физическим перенапряжением угнетение системы антиоксидантной защиты организма.

4. Курсовой 3-недельный прием спортсменами (мини-футбол) препарата карнозин (450мг/день) на фоне хронических физических и психоэмоциональных перегрузок соревновательного периода способствует существенному восстановлению адаптационных возможностей организма к физическим нагрузкам и предотвращает наблюдаемое в контроле снижение показателей аэробной и анаэробной работоспособности.

5. Применение карнозина в комбинации с другими антиоксидантными средствами в условиях физического перенапряжения организма обладает кумулятивным действием, дополнительно усиливая антиокислительное, стресс-протекторное, кардиопротекторное, гемореологорегулирующее и стимулирующее физическую работоспособность действие препаратов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕКОМЕНДАЦИЯ

Рекомендовано курсовое применение карнозина спортсменами (оптимально в комбинации с другими антиоксидантными препаратами, в частности эссенциале) на этапах годичного учебно-тренировочного цикла подготовки с большими объемами высокоинтенсивных нагрузок для профилактики возникновения синдрома перенапряжения, поддержания оптимального функционального состояния организма и высокого уровня спортивной работоспособности.