научная статья по теме СВОБОДНЫЕ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ И СА 2+ В ПЛАЗМЕ КРОВИ ПОСЛЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ У СПОРТСМЕНОВ, ТРЕНИРУЮЩИХ ВЫНОСЛИВОСТЬ Биология

Текст научной статьи на тему «СВОБОДНЫЕ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ И СА 2+ В ПЛАЗМЕ КРОВИ ПОСЛЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ У СПОРТСМЕНОВ, ТРЕНИРУЮЩИХ ВЫНОСЛИВОСТЬ»

ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА, 2004, том 30, № 4, с. 124-129

УДК 796.01:612

СВОБОДНЫЕ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ И СА2+ В ПЛАЗМЕ КРОВИ ПОСЛЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ У СПОРТСМЕНОВ,

ТРЕНИРУЮЩИХ ВЫНОСЛИВОСТЬ

© 2004 г. И. В. Меньшиков

Удмуртский государственный университет, Ижевск Поступила в редакцию 22.01.2004 г.

Исследовали влияние продолжительной, в течение 90 минут, физической нагрузки мощностью 17 кгм ■ мин1 ■ кг1 на содержание свободных жирных кислот (СЖК) в плазме крови, потребление кислорода, температуру тела, содержание Са2+ в крови у тренированных на выносливость спортсменов и у нетренированных лиц. Обнаружена взаимосвязь в группе спортсменов между содержанием СЖК в плазме крови после физической нагрузки, потреблением кислорода и изменением концентрации ионизированного Са2+ в крови при физической нагрузке. Показано, что одним из факторов регуляции мобилизации липидов в кровь является концентрация Са2+ в крови.

Известно, что окисление жирных кислот может в значительной мере обеспечивать энергией длительную физическую нагрузку умеренной интенсивности, а при большей интенсивности существенно экономить углеводы. Поэтому совершенствование механизмов энергообеспечения организма при тренировках на выносливость в первую очередь связано с усилением метаболизма свободных жирных кислот (СЖК), степень использования которых в течение физической нагрузки зависит от многих факторов: концентрации СЖК в плазме крови [1], доступности углеводов [2, 3], относительной интенсивности физической нагрузки [4, 5], степени тренированности [6-8].

Потребности в энергии при физической нагрузке умеренной интенсивности обеспечиваются как эндогенными запасами субстратов в мышцах, так и поставками извне. Как показали Ховальд и др. [9], в первые полчаса длительной физической нагрузки внутримышечные триглицериды у человека примерно наполовину обеспечивают общую выработку энергии. Однако по мере дальнейшей работы все больший вклад начинают вносить свободные жирные кислоты, мобилизуемые из жировой ткани. Увеличение окисления экзогенных жирных кислот работающими мышцами, при тренировке выносливости, предполагает увеличение способности их мобилизовать. Вопросы регуляции липолиза в жировой ткани, влияния на липазу многих гормонов широко отражены в литературе. В то же время, регуляция мобилизации жиров при физических нагрузках является менее изученной, неизвестными остаются механизмы адаптации, обеспечивающие эффективную моби-

лизацию жиров при тренировке выносливости [10].

Главную роль в мобилизации жиров при физической нагрузке играет опосредованная Р-адре-норецепторами активация гормончувствитель-ной липазы жировой ткани [11-13]. Одним из факторов, влияющих на активность гормончувст-вительной липазы, является внутриклеточный кальций ([Са2+]), который подавляет активацию гормончувствительной липазы в адипоцитах человека через активацию фосфодиэстеразы, истощая пул цАМФ в клетке [14]. Кроме того, недавно было показано, что метаболизм адипоцитов может быть изменен кальциевой диетой [15]. В частности, увеличение кальцитриола, продуцируемого в ответ низкую кальциевую диету, стимулирует поток Са2+ в адипоциты человека, и тем самым увеличивает ожирение, тогда как высоко кальциевая диета значительно ингибирует липо-генез, ускоряет липолиз, увеличивает термогенез и снижает прирост жира и увеличение веса у животных с идентичным потреблением калорий. Это не противоречит сравнительно давно обнаруженным эффектам внеклеточного Са2+ на чувствительность адренорецепторов к гормонам [16]. О том, что модулирующий эффект [Са2+] может играть важную роль в регуляции мобилизации СЖк в процессе адаптации к физическим нагрузкам свидетельствуют результаты исследования Изава и др. [17], которые показали, что у тренированных крыс регуляция активности протеинки-назы цАМФ зависит в большей степени от Са2+-кальмодулин комплекса, чем у сидячих крыс и что тренировка изменяет внутриклеточный Са2+ гомеостаз, включая отзывчивость [Са2+] на гормоны. Кроме того, в наших предыдущих работах

[18] было обнаружено, что содержание Са2+ в крови и его изменения в ответ на физическую нагрузку зависят от тренированности.

Выше изложенное позволяет предположить, что Са2+ и его изменение в крови могут быть важными факторами регуляции мобилизации жирных кислот из жировой ткани при тренировке выносливости. Это и определило цель работы - исследование взаимосвязи между изменением концентрации СЖК и Са2+ в крови при физической нагрузке у тренированных на выносливость спортсменов и нетренированных субъектов.

МЕТОДИКА

Исследование проводили в 2 группах испытуемых (мужчины в возрасте 19-25 лет). Первая группа (п = 11) - высокотренированные спортсмены, занимающиеся спортивной ходьбой. В группу входили спортсмены имеющие квалификацию от 1 спортивного разряда до мастера спорта международного класса и стаж спортивных тренировок не менее 2 лет. Возраст - 20.1 ± 3.3 лет , вес - 61.1 ± ± 6.2 кг, максимальное потребление кислорода (МПК) - 66.7 ± 8 мл ■ мин-1 ■ кг-1 (М ± Ж). Вторая группа (п = 8) - контрольная, студенты биологического факультета Удмуртского госуниверситета не занимающиеся спортом, возраст - 23.4 ± 2.3 лет , вес - 63.3 ± 8 кг, МПК - 52.5 ± 9 мл ■ мин-1 ■ кг-1 (М ± Ж). МПК определяли непрямым методом по методу Астранда. Испытуемые в контрольной группе имели сходные со спортсменами конституционные особенности и процент жира тела. Все исследуемые были здоровы и заранее проинформированы об условиях эксперимента, на участие в котором дали свое согласие.

Нагрузка выполнялась на велоэргометре из расчета 17 кгм/мин на 1 кг веса тела в течение 90 мин. До, в течение и после нагрузки определяли частоту сердечных сокращений по кардиограмме, минутный объем дыхания, потребление кислорода (ПК) на приборе "Метатест-2" (Россия), ректальную температуру. Значения исследуемых показателей регистрировали на 20, 40, 60, 90-й мин нагрузки, и на 2-й мин восстановления. Измерение веса тела проводили до и после физической нагрузки.

Забор капиллярной крови из мякоти пальца руки осуществляли до нагрузки и сразу после нее. Содержание СЖК в плазме крови определяли методом тонкослойной хроматографии. Количество общих липидов определяли по реакции фос-форно-ванилинового реактива с продуктами гидролиза липидов. Концентрацию ионизированного Са2+ в крови измеряли методом прямого потенци-ометрического определения с использованием ионоселективных электродов.

Влияние физической нагрузки на функциональные показатели у спортсменов и в контрольной группе (м ± ж)

Показатели Спортсмены Контроль

Частота сердечных сокращений, уд/мин

в покое 60 ± 2 72 ± 3

среднее за время работы* 148 ± 5 169 ± 5

на 2-й мин восстановления 102 ± 6 129 ± 6

Минутный объем дыхания, л

в покое 12.9 ± 1.2 14.6 ± 1.5

среднее за время работы 51.4 ± 4.0 48.9 ± 5.0

на 2-й мин восстановления 25.1 ± 5.5 19.1 ± 3.2

Потребление кислорода, мл/мин/кг

в покое 8.6 ± 0.8 8.6 ± 1.2

среднее за время работы 33.4 ± 2.4 29.9 ± 0.98

на 2-й мин восстановления 11.5 ± 0.9 9.34 ± 0.68

г, °С тела

в покое 36.6 ± 0.1 37.0 ± 0.07

среднее за время работы 38.3 ± 0.1 38.8 ± 0.11

в конце работы 37.8 ± 0.08 38.2 ± 0.05

Ар**, кг 1.25 ± 0.1 0.84 ± 0.07

Среднее время работы, мин 90 74.1

* - среднее по показателям, регистрируемым на 20, 40, 60, 90-й минутах.

** - АР - разность между весом тела до нагрузки и после.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Функциональные показатели в покое и их изменение в ответ на физическую нагрузку в двух группах исследуемых представлены в таблице. Анализ индивидуальных значений ПК во время работы показал, что в группе спортсменов, по сравнению с контрольной, этот показатель значительно варьирует (рис. 1). При этом, чем выше была квалификация спортсмена, тем больше было ПК во время работы. Температура тела в конце работы также была выше у спортсменов с высоким ПК, по сравнению со спортсменами с низким ПК (г = 0.84, р < 0.05).

Концентрация СЖК в плазме крови в покое у спортсменов была ниже, чем в контрольной группе, и составила в среднем 0.41 ± 0.06 г/л, в контрольной группе - 0.64 ± 0.1 г/л (р = 0.06). Под влиянием физической нагрузки содержание СЖК у спортсменов значительно увеличилось и достигло 0.8 ± 0.15 г/л, р < 0.05. В контрольной группе количество СЖК в крови практически не изменилось и составило после нагрузки 0.66 ± 0.05 г/л. (рис. 2). Аналогичными были изменения в содержании общих липидов, концентрация которых

мл/мин/кг

50 г

40

30

20

МСМК МС

МСМК КМС

КМС

1 разряд

2 разряд 2 разряд

1 разряд

2 разряд

Спортсмены

Контроль

Рис. 1. Индивидуальные значения потребления кислорода во время работы в двух группах испытуемых. КМС - кандидат в мастера спорта, МС - мастер спорта, МСМК - мастер спорта международного класса.

возросла в плазме крови у спортсменов с 5.5 ± 0.5 до 8.3 ± 1.3 г/л, тогда как в контрольной группе -с 7.9 ± 0.8 до 8.5 ± 0.8 г/л по средним данным. Обнаружена зависимость между ПК во время работы и содержанием СЖК (как процентным (г = = -0.89, р < 0.05), так и абсолютным (г = -0.67,

г/л 1.2

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2 0

Спортсмены

Контроль

р < 0.05)) в плазме крови после работы в группе спортсменов (рис. 3). При этом, чем выше было ПК, тем ниже была концентрация СЖК в плазме крови. В контрольной группе данная взаимосвязь отсутствовала.

Результаты исследования влияния физической нагрузки на содержание ионизированного Са2+ в крови представлены на рис. 4.

Изменение содержания Са2+ в крови в обеих группах было статистически недостоверно. В группе спортсменов обнаружена связь между изменением концентрации Са2+ под действием физической нагрузки и ПК во время работы (коэффициент корреляции Я = -0.73 в 1-й группе и Я = = -0.66 во 2-й группе).

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

В какой мере концентрация СЖК, определяемая после выполнения физической нагрузки в крови у человека, может указывать на уровень их мобилизации и использования работающими мышцами? Прежние исследования взаимосвязи аэробной работоспособности и концентрации СЖК в крови после нагрузки носят противоречивый характер. Так, одни авторы указывали, на то, что люд

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком