Scientific journal

Fundamental research

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,674

Наличие большого количества разнообразных по своим свойствам стрессовых раздражителей предполагает и множество разнообразных путей и механизмов их воздействия на организм человека. В повседневной жизни человека, к числу наиболее часто встречаемых стрессоров относятся мышечное и эмоциональное напряжение, в то же время являющиеся неотъемлемым атрибутом жизни человека.

Многочисленными работами отечественных и зарубежных авторов убедительно продемонстрировано, что у высококвалифицированных спортсменов, по сравнению с лицами, не занимающимися спортом, наблюдаются специфические особенности регуляторных механизмов, обеспечивающих у них экономичность функций организма в условиях мышечного покоя и наиболее высокий уровень функционирования физиологических систем в процессе мышечного напряжения [5, 7, 9]. Изменения в регуляторных механизмах проявляются у спортсменов в функционировании практически всех систем организма [5, 8, 9], в том числе и пищеварительной системе.

Анализ отечественной и зарубежной литературы показал достаточную, в определенной степени, изученность вопроса о функциональных особенностях структур гастродуоденального отдела желудочно-кишечного тракта у человека в норме и при различных нарушениях его деятельности [2, 3, 4, 6, 8, 10]. Вместе с тем отмечается недостаточная изученность процессов восстановления внешнесекреторной функции поджелудочной железы после действия физической нагрузки у лиц с различным уровнем и спецификой повседневной двигательной активности [1]. Изучение восстановительных процессов пищеварительной системы при действии мышечных нагрузок имеет большое значение для выработки рационального режима питания, режима тренировок, а также наиболее оптимального использования мышечных нагрузок с лечебной и профилактической целью.

Целью данного исследования явилось изучение динамики восстановления внешнесекреторной функции поджелудочной железы у обследуемых с различным уровнем и спецификой повседневной двигательной активности при действии субмаксимальной мышечной нагрузки.

Материалы и методы исследования

В исследовании приняли участие 24 человека - мужчины в возрасте от 18 до 22 лет. По условиям работы все обследуемые были разделены на три группы. Первую группу составили лица, не занимающиеся спортом (контрольная группа), вторую группу составили спортсмены-борцы, в третью группу вошли спортсмены-лыжники.

Исследовались базальная и стимулированная порции дуоденального содержимого. В качестве стимулятора поджелудочной секреции использовали 30 мл 0,5 %-го раствора соляной кислоты. Для изучения динамики восстановления определяемых показателей исследование проводилось в четыре этапа: изучали показатели в состоянии физиологического покоя; сразу после нагрузки; в условиях восстановления через 1 и 2 часа после нагрузки.

В качестве физической нагрузки использовалась стандартная велоэргометрическая нагрузка продолжительностью 1 час. С целью подбора нагрузки у обследуемых индивидуально был определен показатель максимального потребления кислорода (МПК).

Методом фракционного гастродуоденального зондирования определяли следующие показатели: объем и рН секрета, концентрацию и валовое выделение α-амилазы (Smith Roe в модификации Сокол, 1966), липазы (Бонди, 1961), протеолитическую активность (ПА) и суммарную протеолитическую активность (СПА) дуоденального содержимого (модификация Кунитца-Нортропа).

Исследование проводилось на базе ГОУ «Курганская областная клиническая больница», вузовско-академической лаборатории физиологии экстремальных состояний (зав. лабораторией д.м.н., профессор Смелышева Л.Н.) Курганского государственного университета. Все исследования проводили при наличии письменного согласия обследуемых и с учетом биоэтических норм. Статистический анализ проводили с использованием t-критерия Стьюдента. Для сравнения переменных в каждой обследуемой группе по отношению к фоновым данным применяли парные критерии. Взаимосвязь параметров оценивали путем расчета коэффициента корреляции (r) Пирсона при уровне безошибочного прогноза более 95 % (р < 0,05).

Результаты исследования и их обсуждение

Исследование внешнесекреторной функции поджелудочной железы у обследуемых контрольной группы и спортсменов различной специализации в условиях мышечного покоя и в процессе восстановления после действия физической нагрузки показало, что в зависимости от специфики повседневных физических нагрузок наблюдаются различия в концентрации и валовой продукции липазы, амилазы и протеолитической активности дуоденального содержимого. Эти различия выявляются в большей мере при ацидификации двенадцатиперстной кишки раствором соляной кислоты, нежели в условиях базальной секреции.

Показатель объема дуоденального содержимого в условиях тощаковой и базальной секреции в состоянии физиологического покоя у спортсменов и обследуемых контрольной группы не имел достоверных различий. По отношению к объему дуоденального содержимого в условиях базальной секреции стимуляция двенадцатиперстной кишки 0,5 %-м раствором соляной кислоты вызвала увеличение (р < 0,05) объема панкреатического секрета у обследуемых контрольной группы на 54,7 ± 10,1 % и уменьшение у спортсменов-лыжников на 28,7 ± 13,1 %.

При действии мышечной нагрузки объем дуоденального содержимого у борцов был достоверно ниже (р < 0,001) по сравнению с аналогичным показателем у контрольной группы и лыжниками. При ацидификации двенадцатиперстной кишки 0,5 %-м раствором соляной кислоты у борцов при нагрузке и во время восстановления после мышечной нагрузки наблюдается тенденция к увеличению объема, у остальных групп обследуемых тенденция к увеличению объема наблюдается лишь через 2 часа после действия мышечной нагрузки.

Объем базальной секреции дуоденального содержимого после действия физической нагрузки, по сравнению с фоновыми показателями, увеличивается у обследуемых контрольной группы и спортсменов, развивающих выносливость (у лыжников), в процессе восстановления после действия физической нагрузки объем уменьшается до фоновых показателей; у борцов же после действия физической нагрузки объем снижается (р < 0,001), но в процессе восстановления также стремится к первоначальным показателям. При стимуляции панкреатической секреции наблюдаются разнонаправленные изменения исследуемого показателя на нагрузку у борцов и контрольной группы (рисунок).

Динамика восстановления объема панкреатического секрета у обследуемых контрольной группы и спортсменов разных специализаций; ^ - различия достоверны по отношению к фоновым данным р < 0,05; ^^ - р < 0,01; ^^^ - р < 0,001

Так, после стимуляции двенадцатиперстной кишки объем дуоденального содержимого по сравнению с базальной порцией увеличивается у обследуемых контрольной группы, у спортсменов объем уменьшается (р < 0,05). После действия физической нагрузки объем стимулированной порции дуоденального содержимого у обследуемых контрольной группы и борцов снижается, у лыжников, наоборот - увеличивается (р < 0,05). В процессе восстановления после действия физической нагрузки секреторная функция двенадцатиперстной кишки всех групп обследованных достигает фоновых показателей.

При определении содержания α-амилазы дуоденального содержимого обследуемых в покое существенных различий не выявлено, после стимуляции отмечается снижение уровня α-амилазы во всех группах обследуемых (табл. 1).

Таблица 1

Восстановление концентрации и валового выделения α-амилазы у лиц с различным уровнем повседневной двигательной активности после действия мышечной нагрузки

Примечание: - * - различия достоверны по отношению к фоновым данным р < 0,05;
** - р < 0,01; *** - р < 0,001.

После действия мышечной нагрузки уровень α-амилазы достоверно увеличивается у борцов (0,93 ± 0,04 ед/мл) и у обследуемых, не занимающихся спортом (0,7 ± 0,04 ед/мл) (р < 0,001); такая же тенденция наблюдается при ацидификации двенадцатиперстной кишки. Для лыжников характерно снижение (р < 0,001) концентрации α-амилазы после нагрузки в условиях базальной секреции, при стимуляции наблюдается тенденция к увеличению данного показателя. Через 1 час после действия нагрузки уровень α-амилазы снижается в контрольной группе (р < 0,05), у борцов наблюдается тенденция к снижению, а у лыжников, наоборот, увеличивается по сравнению с данными, полученными при действии нагрузки.

Через 2 часа после действия нагрузки уровень α-амилазы в условиях базальной секреции у обследуемых соответствует фоновым значениям. При ацидификации двенадцатиперстной кишки через 2 часа после действия мышечной нагрузки отмечено достоверное увеличение α-амилазы у спортсменов, а в контрольной группе наблюдается постепенное снижение по сравнению с содержанием α-амилазы в дуоденальном содержимом через 1 час восстановления. По отношению к данным, полученным в состоянии покоя, наблюдается достоверное увеличение α-амилазы дуоденального содержимого в группах спортсменов (р < 0,05); у обследуемых контрольной группы наблюдается тенденция к увеличению концентрации α-амилазы.

В ходе обследования нами выявлены несколько иные изменения концентрации липазы (табл. 2).

Фоновое значение концентрации липазы базальной порции дуоденального содержимого обследуемых контрольной группы (15,5 ± 1,4 ед/мл) выше, чем у обследуемых спортсменов (у борцов -
12,2 ± 0,6 ед/мл, у лыжников - 8,6 ± 0,7 ед/мл) (р < 0,05). При стимуляции двенадцатиперстной кишки 0,5 %-м раствором соляной кислоты содержание липазы в дуоденальном содержимом контрольной группы в покое (19,4 ± 1,6 ед/мл) и через 2 часа после нагрузки (25 ± 3,3 ед/мл) также значительно выше, чем в покое и после двухчасового восстановления после нагрузки у лыжников (9,8 ± 0,5 ед/мл,
16,7 ± 1,5 ед/мл соответственно) и борцов (8,5 ± 0,6 ед/мл, 8,3 ± 0,9 ед/мл) (р < 0,001), а при нагрузке и через 1 час восстановления таких различий не выявлено. После действия физической нагрузки содержание липазы в базальной порции во всех группах обследуемых достоверно снижается (р < 0,01), а стимулированной повышается у борцов и лыжников (р < 0,001).

После действия физической нагрузки содержание липазы в базальной порции дуоденального содержимого уменьшается во всех группах обследуемых, через 2 часа после нагрузки наблюдается увеличение липазы в контрольной группе и у лыжников (р < 0,001). При ацидификации двенадцатиперстной кишки 0,5 %-м раствором соляной кислоты нами отмечено достоверное увеличение концентрации липазы у спортсменов после действия мышечной нагрузки (р < 0,001). В дальнейшем при восстановлении после нагрузки было отмечено увеличение в контрольной группе и у лыжников, а у борцов - уменьшение содержания липазы (р < 0,05). У борцов восстановление секреции липазы произошло быстрее, чем в остальных группах обследуемых.

Таблица 2

Восстановление концентрации и валового выделения липазы у лиц с различным уровнем повседневной двигательной активности после действия мышечной нагрузки

Примечание: - * - различия достоверны по отношению к фоновым данным р < 0,05; ** - р < 0,01; *** - р < 0,001.

Таблица 3

Восстановление протеолитической активности и общей протеолитической активности у лиц с различным уровнем повседневной двигательной активности после действия мышечной нагрузки

Примечание: - * - различия достоверны по отношению к фоновым данным р < 0,05; ** - р < 0,01; *** - р < 0,001.

Рассматривая межгрупповой аспект, не отмечаем различий протеолитической активности в условиях базальной секреции в состоянии покоя, при ацидификации двенадцатиперстной кишки выявлены разнонаправленные изменения данного показателя (табл. 3).

Физическая нагрузка вызвала увеличение (р < 0,001) протеолитической активности в условиях базальной секреции у обследуемых контрольной группы. При ацидификации двенадцатиперстной кишки достоверных различий в уровне протеолитической активности обследуемых не выявлено. Уже через 1 час после действия мышечной нагрузки протеолитическая активность дуоденального содержимого обследуемых восстанавливается до фоновых показателей. Через 2 часа после действия мышечной нагрузки наблюдается достоверное увеличение протеолитической активности в базальной порции дуоденального содержимого спортсменов (р < 0,001).

Заключение

Исследование внешнесекреторной функции поджелудочной железы у обследуемых контрольной группы и спортсменов различной специализации в условиях мышечного покоя и в процессе восстановления после действия физической нагрузки показало, что в зависимости от специфики повседневных физических нагрузок наблюдаются различия в концентрации и валовой продукции липазы, амилазы и протеолитической активности у лиц, занимающихся и не занимающихся спортом.

Анализ динамики восстановления показателей внешнесекреторной деятельности поджелудочной железы у обследуемых показал, что двухчасовой период после действия нагрузки не обеспечил восстановления показателя протеолитической активности и суммарной протеолитической активности дуоденального содержимого у обследуемых контрольной группы. Спортсменам-лыжникам свойственно превышение показателей, характеризующих выделение жидкой части секрета, ферментов липазы, амилазы, протеолитической активности в условиях стимулированной панкреатической секреции относительно фоновых значений. В определенной мере положение о полном восстановлении исследуемых показателей характерно
и для борцов.

Работа выполнена в рамках реализации аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы на 2011-2013 гг.» № 1.2.11.

Список литературы

1. Грязных А.В. Биохимический гомеостаз у спортсменов в условиях восстановления после мышечного напряжения // Вестник МАНЭБ. - 2009. - Том 14, № 2. - С. 39-45.
2. Данилова А.В. Динамика содержания желчных кислот в желудочном соке в покое и при действии мышечного напряжения у лиц с различным уровнем повседневной двигательной активности: автореф. дис. ... канд. биол. наук. - Челябинск, 2000. - 22 с.
3. Камакин Н.Ф., Колодкина Е.В. Способ определения протеолитической активности биологических субстратов при различных значениях рН // Клиническая лабораторная диагностика. - 2008. - № 7. - С. 16-17.
4. Коротько Г.Ф. Пищеварение - естественная технология. - Краснодар: Изд-во: «ЭДВИ», 2010. - 304 с.
5. Кузнецов А.П., Речкалов А.В., Смелышева Л.Н. Желудочно-кишечный тракт и стресс. - Курган: Изд-во Курганского гос. ун-та, 2004. - 254 с.
6. Курзанов А.Н. Роль энкефалинов в пептидергической и холинергической регуляции гастродуодено-панкреатического комплекса: автореф. дис. ... д-ра мед. наук. - Краснодар, 2001. - 42 с.
7. Потапова Т.В. Адаптивно- компенсаторные реакции организма юных спортсменов на нагрузки прогрессивной тренировки и восстановления / Т.В. Потапова, В.В. Эрлих, А.М. Мкртумян; под науч. ред. А.П. Исаева. - Тюмень: Изд-во ТГУ, 2008. - 344 с.
8. Смелышева Л.Н., Архипова О.А. Влияние физической нагрузки на секреторную функцию поджелудочной железы у студентов с различным тонусом автономной нервной системы // Психолого-педагогические и медико-биологические проблемы физической культуры и спорта: материалы Всероссийской научно-практической конференции (23-24 ноября 2009 г.). - Челябинск: Изд-во Челябинского гос. пед. ун-та, 2009. - С. 262-265.
9. Glace B., Murphy Ch., McHugh M. Food and fluid intake and disturbances in gastrointestinal and mental function during an ultramarathon // Int. J. Sport Nutr. and Exercise Metab. - 2002. - Vol. 12, № 4. - C. 414-427.
10. Halangk Walter, Kruger Burkhard, Ruthenburger Маnuеl. Trypsin activity is not involved in premature, intrapancreatic trypsinogen activation // Аmег. J. Physiol. - 2002. - Vol. 282, № 2. - Р. 367-374.

Рецензенты:

Щуров В.А., д.м.н., профессор, главный научный сотрудник лаборатории функциональных исследований ФГУ РНЦ «Восстановительная травматология и ортопедия» имени акад. Г.А. Илизарова, г. Курган;

Исаев А.П., д.б.н., профессор, зав. кафедрой «Теория и методика физической культуры и спорта» Южно-Уральского государственного университета, г. Челябинск.

Работа поступила в редакцию 04.04.2011.