Биологические науки/ 8.Физиология человека и животных

К.б.н. Решетняк О.А., к.б.н. Евстафьева И.А., Решетняк А.В.

Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского, Украина

ОСОБЕННОСТИ АДАПТАЦИИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ СПОРТСМЕНОВ К ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УРОВНЯ СОДЕРЖАНИЯ МИКРО- И МАКРОЭЛЕМЕНТОВ В ОРГАНИЗМЕ

Изучение механизма адаптационных процессов, происходящих в организме спортсменов в условиях современной антропогенной среды, является важной задачей физиологии спорта. Особый интерес представляют физиологические подходы, связанные с определением, коррекцией и улучшением микро- и макроэлементного баланса в организме спортсменов [2]. При этом особого внимания заслуживает сердечно-сосудистая система спортсменов. С точки зрения обеспечения химическими элементами этой системы особый интерес представляют такие элементы, как кальций (Са⁺⁺), калий (К⁺) и кадмий (Cd⁺).

В связи с этим целью работы явилось - определить особенности функционального состояния сердечно-сосудистой системы и ее реагирования на физическую нагрузку у спортсменов в зависимости от содержания в организме Cd⁺⁺, Ca⁺⁺ и К⁺.

ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В исследовании приняли участие 40 студентов-спортсменов профессионально занимающихся футболом у которых определяли содержание Cd⁺⁺, Ca⁺⁺ и К⁺ в волосах рентгено-флюоресцентным методом и физиологические показатели, характеризующие состояние сердечно-сосудистую систему посредством электрокардиографии и реографии в состоянии физиологического покоя, после физической нагрузки на велоэргометре и 5 мин. восстановления.

Статистическую обработку данных проводили посредством непараметрического корреляционного анализа по Спирмену.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Прежде всего, следует отметить, что содержание химических элементов в волосах исследуемых спортсменов находилось в пределах условной, нормы [1; 3] (таб. 1).

Таблица 1.

Концентрация (мкг/г) химических элементов в волосах исследуемых студентов

Хим. элемент	Мин-я	Мак-я	Х+Sх	Норма
Cd^++ - кадмий	0,00	0,28	0,08+0,01	0-1
Са^++ - кальций	183,67	929,69	353,31+28,40	300-700
К^+ - калий	0,00	185,34	84,90+10,26	70-170

Корреляционный анализ показателей сердечной деятельности с содержанием данных химических элементов в волосах позволил констатировать следующее.

В состоянии физиологического покоя были установлены достоверные корреляционные связи ЭКГ-показателей с содержанием Cd⁺⁺, указывая на прямой дромотропный и хронотропный эффект Cd⁺⁺, т.е. чем выше было содержание Cd⁺⁺, в организме, тем меньше была длительность интервала PQ и комплекс QRS, а, следовательно, время проведения возбуждения по сердцу (таб. 2.).

Таблица 2.

Корреляционный анализ показателей сердечно-сосудистой системы и биоэлементов в волосах спортсменов

Хим. элемент	Показатели	Покой		Нагрузка		Восст-е
		(r)	(р)	(r)	(р)	(r)	(р)
Cd	Инт. РQ	-0,47	0,01	-0,54	0,01	-0,43	0,05
	Продолж. табл. 2.
Cd	Ком. QRS	-0,47	0,01	-0,35	0,02
	Инт. QRSТ			-0,53	0,01	-0,56	0,01
	Инт. R-R			-0,45	0,02
	УИ	-0,55	0,02	-0,56	0,01
К	Инт. QRSТ			-0,54	0,01
Са	Интервал QRSТ			0,44	0,05
	Интервал R-R			-0,46	0,01
	Интервал R-R					-0,47	0,04
	МО	0,45	0,02
	СИ	0,40	0,07

Посредством реографии выявлено, что Са⁺⁺ влиял на два показателя сердечной деятельности (МО и СИ), что указывает на общеизвестную значимость этого химического элемента для сократительной способности миокарда.

Предъявление физической нагрузки позволило выявить большее количество корреляционных связей показателей сердечно-сосудистой системы с содержанием не только токсичного кадмия, но и эссенциальных калия и кальция. Впервые было установлено влияние К⁺ на желудочковый комплекс.

В восстановительном периоде была выявлена чувствительность ЭКГ-параметров сердца к присутствию в организме Cd⁺⁺ и Са⁺⁺ .

Таким образом, у спортсменов, для которых был характерен нормальный баланс исследованных элементов, наиболее существенным влиянием обладал Cd⁺⁺, а затем эссенциальные Са⁺⁺ и К⁺.

Кроме того, исходя из общего числа установленных корреляционных связей, можно констатировать, что их максимальное количество обнаруживалось при предъявлении физической нагрузки, что позволяет говорить о компенсированных изменениях реактивности сердечно-сосудистой системы и ее адаптационных возможностей при изменении содержания соответствующих химических элементов, что определенным образом сказывается на ее функциональном состоянии.

ВЫВОДЫ

1.Обнаружено, что содержание изучаемых химических элементов в физиологически стабильных тканях (волосах) спортсменов находилось в пределах условной нормы.

2. Установлено, что кадмий оказывал влияние на показатели деятельности сердца спортсменов – как электрофизиологические: интервал РQ, комплекс QRS, интервал QRSТ, сегмент SТ, интервал R-R при -0,35£r£-0,56 и 0,01£р£0,04, так и на реографические (ударный индекс; r=-0,55; р≤0,02), в состоянии физиологического покоя, при физической нагрузке и в восстановительном периоде.

3. Функциональная значимость эссенциальных элементов для спортсменов наблюдалась на всех этапах исследования, указывая на высокую потребностью в соответствующем микроэлементном обеспечении при систематических физических нагрузках.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ревич Б.А. Химические элементы в волосах человека как индикатор воздействия загрязненного производства и окружающей среды / Б.А. Ревич // Гигиена и санитария. – 1990. – № 3. – С. 28–30.

2. Скальный А.В. Макро- и микроэлементы в физической культуре и спорте / А.В. Скальный, З.Г. Орджоникидзе, О.А. Громова. – М., 2000. – 71 с.

3. Grandgjean P. Mercury Risks: Controversy or Just Uncertainty? / P. Grandgjean, J.A. Frentsos, J.T. Baer // Public Health Reports. – 1999. – Vol. 114. – P. 512–517.