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
Исследуемый показатель |
Условие |
Контрольная группа |
Борцы |
Лыжники |
|||
базальная секреция |
стимулируемая секреция |
базальная секреция |
стимулируемая секреция |
базальная секреция |
стимули-руемая секреция |
||
Концентрация α-амилазы, мг/мл |
Покой |
0,45 ± 0,01 |
0,15 ± 0,01 |
0,52 ± 0,05 |
0,31 ± 0,01 |
0,54 ± 0,02 |
0,25 ± 0,03 |
Нагрузка |
0,7 ± 0,04*** |
0,7 ± 0,04*** |
0,93 ± 0,04*** |
0,7 ± 0,06*** |
0,3 ± 0,03*** |
0,3 ± 0,02 |
|
Восстановление 1 ч |
0,15 ± 0,01*** |
0,5 ± 0,02*** |
0,57 ± 0,02 |
0,54 ± 0,03*** |
0,5 ± 0,03 |
0,3 ± 0,03 |
|
Восстановление 2 ч |
0,48 ± 0,06 |
0,3 ± 0,03*** |
0,65 ± 0,07 |
0,76 ± 0,1*** |
0,53 ± 0,06 |
0,7 ± 0,04*** |
|
Валовое выделение α-амилазы, мг/ч |
Покой |
18,9 ± 0,83 |
10,2 ± 3,4 |
25,5 ± 2,51 |
15,17 ± 1,0 |
20,6 ± 0,74 |
6,6 ± 0,5 |
Нагрузка |
38,9 ± 2,69*** |
33,0 ± 1,3*** |
26,3 ± 3,1 |
29,1 ± 2,7*** |
23,26 ± 1,51 |
20 ± 1,1*** |
|
Восстановление 1 ч |
5,74 ± 0,53*** |
20,5 ± 1,9*** |
24,6 ± 3,0 |
32,5 ± 2,5*** |
33 ± 1,6*** |
10 ± 1,1** |
|
Восстановление 2 ч |
19,7 ± 1,79 |
15,6 ± 1,8* |
30,2 ± 3,5 |
45,3 ± 6,3*** |
25,8 ± 3,4 |
40 ± 3*** |
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
Исследуемый показатель |
Условие |
Контрольная группа |
Борцы |
Лыжники |
|||
базальная секреция |
стимулируемая секреция |
базальная секреция |
стимулируемая секреция |
базальная секреция |
стимулируемая секреция |
||
Липаза, |
Покой |
15,5 ± 1,4 |
19,4 ± 1,6 |
12,2 ± 0,6 |
8,5 ± 0,6 |
8,6 ± 0,7 |
9,8 ± 0,5 |
Нагрузка |
8,4 ± 1,0** |
17,6 ± 1,1 |
6,9 ± 0,5*** |
21,2 ± 0,6*** |
6,4 ± 0,6* |
18,9 ± 1,6*** |
|
Восстановление 1 ч |
22 ± 2,1* |
15,6 ± 1,2 |
11,2 ± 1,0 |
15,8 ± 0,2*** |
19,2 ± 1,7*** |
16,3 ± 1,6** |
|
Восстановление 2 ч |
30 ± 1,7*** |
25,0 ± 3,3 |
15,1 ± 1,6 |
8,3 ± 0,9 |
19,2 ± 1,8*** |
16,7 ± 1,5*** |
|
Валовое выделение липазы, ед/ч |
Покой |
657 ± 66 |
1251 ± 92 |
619 ± 60 |
417 ± 35 |
337 ± 36 |
269 ± 17 |
Нагрузка |
454 ± 44* |
787 ± 51*** |
193 ± 22*** |
895 ± 93*** |
441 ± 32 |
1221 ± 132*** |
|
Восстановление 1 ч |
857 ± 95 |
621 ± 45*** |
458 ± 26* |
959 ± 62*** |
1292 ± 134*** |
554 ± 54*** |
|
Восстановление 2 ч |
1273 ± 127*** |
1179 ± 90 |
671 ± 45 |
494 ± 61 |
918 ± 88*** |
932 ± 60*** |
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
Исследуемый показатель |
Условие |
Контрольная группа |
Борцы |
Лыжники |
|||
базальная секреция |
стимулируемая секреция |
базальная секреция |
стимулируемая секреция |
базальная секреция |
стимулируемая секреция |
||
ПА, мкмоль тирозина/ мл |
Покой |
19,5 ± 0,7 |
31,3 ± 3,01 |
25,2 ± 1,3 |
26,9 ± 2,0 |
25,3 ± 1,05 |
29,6 ± 1,6 |
Нагрузка |
30,2 ± 2,4*** |
33,2 ± 1,5 |
24,9 ± 0,5 |
28,3 ± 1,8 |
25,5 ± 1,33 |
29,6 ± 1,5 |
|
Восстановление 1 ч |
19,7 ± 1,4 |
30,3 ± 3,3 |
24,1 ± 1,15 |
26,5 ± 2,6 |
19,9 ± 1,06** |
25,1 ± 3,1 |
|
Восстановление 2 ч |
24,2 ± 2,1 |
19,2 ± 2,4** |
38,4 ± 1,4*** |
21,7 ± 1,5 |
31,35 ± 2,7 |
34,6 ± 2,9 |
|
СПА, мкмоль тирозина/ мл/час |
Покой |
826 ± 44,9 |
2015 ± 161 |
1270 ± 113 |
1304 ± 72 |
977 ± 43 |
805 ± 37 |
Нагрузка |
1708 ± 173*** |
1507 ± 119* |
1202 ± 67 |
1156 ± 90 |
1796 ± 121*** |
1880 ± 83*** |
|
Восстановление 1 ч |
754 ± 70 |
1246 ± 166** |
1016 ± 82 |
1570 ± 125 |
1334 ± 80** |
828 ± 60 |
|
Восстановление 2 ч |
1013 ± 97 |
901 ± 80*** |
1736 ± 59** |
1259 ± 96 |
1491 ± 118** |
1959 ± 169*** |
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
- Грязных А.В. Биохимический гомеостаз у спортсменов в условиях восстановления после мышечного напряжения // Вестник МАНЭБ. - 2009. - Том 14, № 2. - С. 39-45.
- 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.
- Камакин Н.Ф., Колодкина Е.В. Способ определения протеолитической активности биологических субстратов при различных значениях рН // Клиническая лабораторная диагностика. - 2008. - № 7. - С. 16-17.
- Коротько Г.Ф. Пищеварение - естественная технология. - Краснодар: Изд-во: «ЭДВИ», 2010. - 304 с.
- Кузнецов А.П., Речкалов А.В., Смелышева Л.Н. Желудочно-кишечный тракт и стресс. - Курган: Изд-во Курганского гос. ун-та, 2004. - 254 с.
- Курзанов А.Н. Роль энкефалинов в пептидергической и холинергической регуляции гастродуодено-панкреатического комплекса: автореф. дис. ... д-ра мед. наук. - Краснодар, 2001. - 42 с.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
Библиографическая ссылка
Грязных А.В., Горохова М.В. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПАНКРЕАТИЧЕСКОЙ СЕКРЕЦИИ ПОСЛЕ ДЕЙСТВИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ // Фундаментальные исследования. – 2011. – № 9-1. – С. 40-44;URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=28085 (дата обращения: 16.08.2024).