Размещено на http://www.allbest.ru/

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Вплив аденозинтрифосфатвмісних сполук на прооксидантно-антиоксидантну рівновагу за умов інтенсивного фізичного навантаження

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Пероксидне окиснення ліпідів (ПОЛ), що постійно протікає в тканинах організму, значно активується за дії на нього різноманітних негативних факторів, а також інтенсивних фізичних навантажень [С.И. Красиков, 1988; F. Gunduz et al., 2004]. Однією з причин значного прискорення ПОЛ за умов інтенсивних (максимальних та субмаксимальних) фізичних навантажень є активація симпато-адреналової системи у відповідь на посилення м'язової роботи. Це пов'язано з утворенням активних форм оксигену (АФО) при окисненні адреналіну, які здатні ініціювати вільнорадикальні реакції [W. Bors et al., 1978; E.J. Dilberto et al., 1981]. За інтенсивних фізичних навантажень у тварин та людей закономірно знижується концентрація аденозинтрифосфорної кислоти (АТФ) та креатинфосфату (КФ) у скелетних м'язах, активується гліколіз, виникає значне підвищення вмісту лактату та зниження величини рН крові [Ф.З. Меерсон и др., 1983; В.Н. Платонов, 2004]. Безпосередніми наслідками активації ПОЛ в організмі спортсменів є стани перетренованості та зниження спортивної (загальної та спеціальної) працездатності [Ю.А. Петров и др., 1991; В.Л. Смульский, 1992]. Окисний стрес (ОС) відіграє провідну роль в розвитку в першу чергу патології серцево-судинної та нервової систем, у тому числі у спортсменів [В.А. Барабой, Д.А. Сутковой, 1997]. Інтенсивне фізичне навантаження потребує максимального напруження роботи мітохондрій скелетних м'язів та серця [Ю.Г. Бобков и др., 1984; G. Turgut et al., 2003]. На сьогодні не викликає сумнівів те, що за своєю чутливістю до кисневого голодування серцево-судинна система займає друге місце після центральної нервової системи (ЦНС) [Н.Н. Зайко, 1977; В.Л. Смульский, 1997; В.Л. Смульский и др., 1999].

Вміст продуктів ПОЛ в організмі регулюється за допомогою антиоксидантної системи (АОС). До її складу входять як ферменти (супероксиддисмутаза (СОД), каталаза, глутатіонредуктаза і пероксидази) і ряд неферментативних антиоксидантів (АО) [Ж.И. Абрамова, Г.И. Оксенгендлер, 1985; Ю.А. Зозуля и др., 2000]. Проте за умов ОС, коли відбувається накопичення АФО, потужності АОС для знешкодження цих форм не вистачає, що приводить до порушення прооксидантно-антиоксидантної рівноваги (ПАР). Для її корекції за умов інтенсивних фізичних навантажень, які завжди супроводжуються гіпоксією, доцільно використовувати антиоксидантні препарати, які мають високу тропність до серцевого м'яза і нормалізують в ньому енергетичні процеси. Такими препаратами є кардіопротектори, переважну кількість яких мають антиоксидантні властивості і вже тривалий час застосовують у практиці спортивної медицини [М. Уильямс, 1997; О.С. Кулиненков, 2001; Г.А. Макарова, 2003; В.Н. Платонов, 2003; Р.Д. Сейфулла, 2003].

Отже, дослідження нових високоефективних препаратів, здатних не тільки посилювати систему антиоксидантного захисту, а й мінімізувати порушення в роботі серцево-судинної системи, є актуальним завданням. При цьому з'ясовування механізмів дії цих речовин дає можливість визначити правильні схеми використання з метою запобігання негативного впливу ОС за умов інтенсивних фізичних навантажень.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконано в рамках тем наукових досліджень Державного науково-дослідного інституту фізичної культури і спорту на замовлення Державного комітету України з питань фізичної культури і спорту:

- з 2000 по 2003 р. - «Вивчення використання препаратів природного і синтетичного походження в процесі підготовки спортсменів збірних команд України» (№ держреєстрації 0101U004951);

- з 2003 по 2004 р. - «Розробка методів індивідуального вибору фармакологічних та спеціальних засобів підвищення працездатності спортсменів високого рівня» (№ держреєстрації 0101U004944);

- з 2003 по 2004 р. - «Державна програма вдосконалення системи підготовки спортсменів до Олімпійських та Паралімпійських ігор» (затверджена Постановою Кабінету Міністрів України №1415 від 26 вересня 2002 р.) за напрямом «Створення умов для стимулювання працездатності спортсменів, яка досягається шляхом раціонального харчування та застосування дозволених фармакологічних засобів».

Мета і задачі дослідження. Визначити прооксидантно-антиоксидантний статус організму за умов інтенсивних фізичних навантажень і його корекцію аденозинтрифосфатвмісними сполуками (динатрієвої солі АТФ, АТФ-ЛОНГ).

Для досягнення мети були поставлені наступні завдання:

1. Визначити показники, що характеризують реалізацію антиоксидантної дії аденозинтрифосфатвмісних сполук в модельних системах in vitro.

2. Вивчити вплив АТФ-ЛОНГ на динаміку ПОЛ у міокарді, печінці, головному мозку та крові щурів за умов максимальних фізичних навантажень.

3. З`ясувати дію разового застосування АТФ-ЛОНГ на прооксидантно-антиоксидантний статус крові спортсменів та показники фізичної працездатності.

4. Дослідити вплив курсового застосування аденозинтрифосфатвмісних сполук на прооксидантно-антиоксидантний статус крові спортсменів за інтенсивних фізичних навантажень.

Об'єкт дослідження - прооксидантно-антиоксидантна рівновага за умов окисного стресу, спричиненого інтенсивними фізичними навантаженнями.

Предмет дослідження - з'ясування стану антиоксидантної системи у крові спортсменів та у міокарді, печінці, головному мозку та плазмі крові експериментальних тварин і її корекція аденозинтрифосфатвмісними сполуками (АТФ-ЛОНГ, динатрієва сіль АТФ).

Методи дослідження - біохімічні (методи дослідження прооксидантно-антиоксидантної рівноваги); біофізичні (методи визначення взаємодії препаратів з модельними фосфоліпідними мембранами та сироватковим альбуміном людини (САЛ)); а також методи оцінки функціонального стану організму спортсменів і методи тестування загальної та спеціальної працездатності спортсменів.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше в умовах in vitro з'ясовано антиоксидантну активність АТФ-ЛОНГ та його складових (АТФ, гістидин) на експериментальній моделі гальмування окиснення жовткового ліпопротеїну і встановлено внесок кожного із структурних компонентів препарату в реалізацію його антиоксидантної дії. У дослідах за вказаних умов вивчено взаємодію АТФ-ЛОНГ, АТФ та гістидину з мономолекулярним шаром дистеріаїлфосфатидилхоліну (ДСФХ), а також АТФ з магнієм, калієм у подвійних та потрійних системах і встановлено, що з усіх досліджуваних сполук найбільш виражену мембранотропну активність має АТФ-ЛОНГ. Встановлено також основні закономірності взаємодії аденозинтрифосфатвмісних препаратів із сироватковим альбуміном крові. В експериментах, проведених в умовах in vivo (на тваринах), показано порушення ПАР під впливом максимального фізичного навантаження. Введення препарату «АТФ-ЛОНГ» за дії ОС, викликаного інтенсивним фізичним навантаженням, призводить до запобігання порушення показників, що характеризують стан ПАР організму експериментальних тварин (щурів) та людей (спортсменів високої кваліфікації). Науково-обґрунтовано доцільність використання АТФ-ЛОНГ за умов інтенсивних фізичних навантажень (зокрема, в практиці підготовки спортсменів високої кваліфікації).

Практичне значення одержаних результатів. На підставі одержаних результатів досліджень стало можливим розширити арсенал лікарських засобів з антиоксидантними властивостями, що використовуються в практиці підготовки спортсменів високої кваліфікації, а саме: рекомендувати до використання новий вітчизняний кардіотропний препарат «АТФ-ЛОНГ» за умов інтенсивних фізичних навантажень. Розроблено схеми одноразового та курсового застосування препарату для підвищення фізичної працездатності, прискорення процесів відновлення після значних тренувальних та змагальних навантажень.

Результати досліджень впроваджено в навчальний процес на ряді кафедр вищих навчальних закладів України, де викладаються біологічні та медичні дисципліни (Івано-Франківська державна медична академія, Київська медична академія післядипломної освіти ім. П.Л. Шупика, Національний університет фізичного виховання і спорту України), а також в практику підготовки спортсменів високої кваліфікації (міні-футбол, боротьба).

Особистий внесок здобувача. Автором особисто проведено пошук та аналіз наукової літератури за даною проблемою, розроблено методологію досліджень, виконано основну частину експериментальних досліджень, здійснено статистичну обробку результатів, їх аналіз та узагальнення. Дослідження взаємодії препаратів з модельними фосфоліпідними мембранами проводилися у співробітництві з О.М. Ляховим та старшим науковим співробітником, кандидатом біологічних наук С.Є. Могилевичем (Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії НАН України); дослідження взаємодії аденозинтрифосфатвмісних сполук з сироватковим альбуміном людини - з Ю.М. Набокою (Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії НАН України); дослідження антиоксидантних властивостей препаратів хемілюмінесцентним методом - спільно із старшим науковим співробітником, кандидатом біологічних наук Ю.П. Гриневич (Інститут ядерних досліджень НАН України).

Автором самостійно проведено аналіз та узагальнення результатів досліджень.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертаційної роботи доповідались і обговорювались на IV Міжнародному науковому конгресі «Олімпійський спорт і спорт для всіх: проблеми здоров'я, рекреації, спортивної медицини та реабілітації» (Київ, 2000), на VI Міжнародному науковому конгресі «Physical education and sport» (Варшава, 2002), на VI Міжнародному науковому конгресі «Молода спортивна наука України» (Львів, 2002), на VII Міжнародному науковому конгресі «Современный олимпийский спорт и спорт для всех» (Москва, 2003), на V Міжнародній міждисциплінарній науково-практичній конференції «Сучасні проблеми науки та освіти» (Алушта, 2004), на VIII Міжнародному науковому конгресі «Современный олимпийский спорт и спорт для всех» (Алматы, 2004), на засіданнях кафедри спортивної медицини Національного університету фізичного виховання і спорту України в 2000-2004 роках та на засіданнях лабораторії харчування спортсменів Державного науково-дослідного інституту фізичної культури і спорту в 2000-2002 роках і лабораторії ергогенних чинників у спорті того ж інституту в 2003-2004 роках.

Публікації. Основні положення дисертаційної роботи викладено в 11 наукових публікаціях, з них 4 статті у фахових виданнях згідно переліку ВАК України та 5 тез доповідей на наукових конференціях.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація викладена на 154 сторінках друкованого тексту, складається зі вступу, огляду наукової літератури, матеріалів та методів досліджень, результатів проведених експериментальних досліджень та їх обговорень, аналізу та узагальнення результатів досліджень, висновків, списку використаних джерел та додатків. Робота містить 24 рисунки і 17 таблиць. Список використаної літератури включає 213 джерел (із них - 74 зарубіжних авторів).

Основний зміст роботи

антиоксидантний навантаження аденозинтрифосфатвмісний спортсмен

Огляд літератури дисертації присвячено теоретичному аналізу літератури щодо впливу напруженої м'язової діяльності на ПАР та застосування кардіопротекторів у практиці спортивної медицини.

Слід враховувати те, що за умов максимального та субмаксимального фізичного навантаження, в тому числі і за рахунок зниження антиоксидантної активності міокарду, страждає в першу чергу серцево-судинна система. Виходячи з цього, можна зробити логічний висновок, що застосування саме кардіопротекторних фармакологічних засобів, які підвищують при цьому ефективність АОС (зокрема, аденозинтрифосфатвмісних сполук), здатне найбільшою мірою підвищити резистентність організму до напруженої м'язової діяльності.

Викладена теоретична передумова стала підставою для формування робочої гіпотези даної дисертаційної роботи та проведення досліджень, які спрямовані на з'ясування можливостей біохімічних механізмів реалізації антиоксидантної дії АТФ-ЛОНГ за умов інтенсивних фізичних навантажень.

Дослідження проводилися на 30 щурах-самцях лінії Вістар масою 180-200 г. Тварин утримували на стандартному раціоні віварію. У дослідженні брали участь 58 спортсменів, які спеціалізуються в циклічних і ациклічних видах спорту - волейболі, академічному веслуванні, легкій атлетиці, військовому багатоборстві (чоловіки у віці 18-25 років, що мають спортивну кваліфікацію 1-2-й розряди, кандидати у майстри спорту та майстри спорту).

Під час проведення досліджень було використано комплекс таких методів: 1) біохімічні методи (спектрофотометричне визначення дієнових кон'югатів у гептан-ізопропанольних екстрактах тканин гомогенатів [Е.И. Львовская и др., 1991], концентрації метаболітів, що реагують з 2-тіобарбітуровою кислотою - ТБК-активні продукти [В.А. Барабой и др. 1992; С.А. Сморщок и др., 1986], спектрофотометричне визначення СОД-активності [Е.Е. Дубинина и др., 1988], визначення каталазної активності [М.А. Королюк и др., 1988], взаємодія АТФ-ЛОНГ, АТФ та гістидину із фосфоліпідними мембранами досліджувана на моделі моношарових плівок Ленгмюра з дистеріаїлфосфатидилхоліну (ДСФХ) [S. Feng et al., 1994], дослідження впливу препарату «АТФ-ЛОНГ» та його компонентів на накопичення ТБК-активних продуктів у модельній системі «жовтковий ліпопротеїн - Fe²⁺» in vitro [Г.И. Клебанов и др., 1988], а також визначення вмісту сечовини, лактату, гемоглобіну на біохімічному аналізаторі LP-400 фірми «Dr. Lange» (Німеччина) з використанням стандартних наборів реактивів цієї ж фірми); 2) біофізичні методи (вплив АТФ-ЛОНГ, АТФ та гістидину) на третинну структуру сироваткового альбуміну людини [V.M. Rosenoer et al., 1977], визначення антиоксидантної активності досліджуваних речовин хемілюмінесцентним методом [Я.И. Серкиз и др., 1989]; газоаналіз; варіаційна пульсографія [Р.М. Баевский и др., 1984]), а також методи оцінювання рівня прояву якісних сторін рухової діяльності спортсменів [Ю.В. Верхошанский, 1988].

Експериментальні дані оброблялися загальновизнаними методами варіаційної статистики [С.Г. Григорьев и др., 1992; С.Н. Лапач и др., 2000]. Розраховувалися значення середніх арифметичних величин (М), їх середньоквадратичне відхилення (д) і помилка середньої (m). Розрахунки проводились за допомогою ІВМ - сумісного комп'ютера за програмами «Statgraphics» та «Excel». Для визначення вірогідних відмінностей між середніми величинами використовували критерій Стьюдента (t) та критерій знаків (Р).

За умов використання експериментальних модельних систем встановлено, що АТФ-вмісні сполуки (АТФ-ЛОНГ та динатрієва сіль АТФ) у діапазоні концентрацій 10-⁴ -10-⁵ моль·л-¹ взаємодіють із сформованою штучною моношаровою мембраною з ДСФХ, що стверджує мембранотропні властивості АТФ-вмісних сполук (табл. 1). При цьому, активність взаємодії АТФ-ЛОНГ із модельною мембраною більша, ніж у динатрієвої солі АТФ, що свідчить про слабкіші мембранотропні властивості останньої.

Таблиця 1. Вплив АТФ-ЛОНГ та динатрієвої солі АТФ на енергетичні параметри моношарів з ДСФХ (M±m, n=4)

Відомо, що більшість біорегуляторів, механізм дії яких пов'язаний з впливом на клітинну сигналізацію, за характером їх дії на активність фосфоліпідної та аденілатциклазної систем клітини, може бути розділена на дві великі групи: 1) активатори фосфоліпідної та блокатори аденілатциклазної систем; 2) блокатори фосфоліпідної та активатори аденілатциклазної систем. При цьому встановлено, що у речовин цих груп мають місце певні загальні відмінності й при взаємодії з ліпідним компонентом біомембран. Так, найбільш значний вплив на структурні та енергетичні характеристики фосфоліпідних моношарів виявлено для біорегуляторів, які блокують фосфоліпідну та активують аденілатциклазну систему. Таким чином, можна припустити, що механізм дії АТФ-ЛОНГ і меншою мірою АТФ теж може бути пов'язаним з активуючим впливом на аденілатциклазну систему.

АТФ-ЛОНГ у всіх досліджуваних концентраціях проявив антиоксидантний ефект у модельній системі «жовтковий ліпопротеїн - Fе²⁺», тоді як динатрієва сіль АТФ в концентрації 10-³ моль·л-¹ не впливали на накопичення ТБК-активних продуктів у зазначеній модельній системі і тільки в концентраціях 10-⁴ моль·л-¹ та 10-⁵ моль·л-¹ - виявляла виражену антиоксидантну дію (табл. 2).

Таблиця 2. Антиокисні властивості АТФ-ЛОНГ, динатрієвої солі АТФ та гістидину в модельній системі «жовтковий ліпопротеїн - Fе²⁺» (M±m, n=5)

Виходячи з викладеного вище, особливий інтерес заслуговує вивчення сумісного впливу окремих компонентів АТФ-ЛОНГ на ПОЛ, а саме такі суміші, як: АТФ з гістидином, АТФ з магнієм, АТФ з калієм, АТФ з гістидином та калієм, АТФ з гістидином та магнієм, АТФ з магнієм та калієм.

Результати дослідження, представлені в таблиці 3, свідчать про те, що найбільш виражену антиоксидантну дію виявила суміш таких компонентів АТФ-ЛОНГ, як АТФ з магнієм, менш активною виявилася суміш АТФ з гістидином. Суміші АТФ з гістидином і магнієм та АТФ з гістидином та калієм мали приблизно однаковий незначний вплив на накопичення ТБК-активних продуктів в модельній системі «жовтковий ліпопротеїн - Fе²⁺». Суміші АТФ з калієм та АТФ з калієм та магнієм не проявили антиоксидантної дії у відношенні накопичення ТБК-активних продуктів в модельній системі «жовтковий ліпопротеїн - Fе²⁺».

Таблиця 3. Антиокисні властивості компонентів АТФ-ЛОНГ в модельній системі «жовтковий ліпопротеїн - Fе²⁺» (M±m, n=5)

Отримані нами дані можна пояснити тим, що складові компоненти в молекулі АТФ-ЛОНГ не просто змішані між собою, а сполучені на рівні координаційних зв'язків. АТФ-ЛОНГ у всіх досліджуваних концентраціях (10-³, 10-⁴ та 10-⁵ моль·л-¹) виявив антиоксидантний ефект в модельній системі «жовтковий ліпопротеїн - Fе²⁺»; АТФ у більш високій концентрації (10-³ моль·л^-1) не впливає на накопичення ТБК-активних продуктів в модельній системі «жовтковий ліпопротеїн - Fе²⁺», а більш низькі концентрації препарату (10-⁵ моль·л-¹) виявляють антиоксидантний ефект; гістидин у більш високій концентрації (10-³ моль·л-¹) має прооксидантну дію, а в більш низькі (10-⁴ та 10-⁵ моль·л-¹) - антиоксидантну дію.

Зважаючи на таку загальну тенденцію, можна припустити, що антиоксидантні властивості АТФ-ЛОНГ зумовлені поступовим розкладом комплексу на АТФ та гістидин. Константа швидкості залежить від концентрацій лігандів у системі (у даному випадку АТФ та гістидину). Таким чином, при дисоціації комплексу АТФ-ЛОНГ у системі повинна підтримуватися певна рівновага між різними формами - комплекс АТФ-ЛОНГ, АТФ, гістидин, комплекс АТФ з магнієм, гістидин з магнієм та ін. Як було показано вище, кожна з таких форм в низьких концентраціях проявляє антиоксидантний ефект. Таким чином, ми маємо систему, в якій підтримується збалансованість між різними формами. При проявленні антиоксидантного ефекту (за рахунок АТФ, гістидину чи інших форм) проходить процес зміщення рівноваги, що викликає подальшу дисоціацію комплексу АТФ-ЛОНГ і, як наслідок, підтримання у системі певних «буферних» концентрацій компонентів. Отже, для АТФ-ЛОНГ спостерігається не лише антиоксидантна активність, а й слід очікувати пролонговану дію у відношенні до антиоксидантного ефекту.

Таким чином, результати експериментів in vitro, стали підставою для наших подальших досліджень в умовах in vivo. За умов інтенсивних фізичних навантажень значно активується ПОЛ та відбувається виснаження АОС організму і, як наслідок, - зниження спортивної працездатності.

Максимальне фізичне навантаження (біг в тредбані) ініціює у щурів найбільш виражену активацію ПОЛ (підвищення вмісту дієнових кон'югатів та ТБК-активних продуктів) у головному мозку і міокарді (збільшення вмісту ТБК-активних продуктів в середньому в 4,8-5,1 разів безпосередньо після фізичного навантаження та в 4,6-5,4 рази через 24 год після нього) (рис. 1), і значно меншою мірою - в печінці.

Це характеризує особливості стресорної перебудови функції та кровопостачання органів: максимальне навантаження припадає на функціонуючі скелетні м'язи, міокард та ЦНС, тоді як внутрішні органи не беруть безпосередньої участі у формуванні відповідної реакції організму. АТФ-ЛОНГ при попередньому введенні зменшує активацію ПОЛ і підвищує витривалість тварин до фізичних навантажень (збільшує тривалість бігу у тредбані на 92%). Отже, має місце зниження активності ПОЛ в органах тварин, зокрема, в міокарді, на який припадає значне навантаження, що свідчить про забезпечення досліджуваним препаратом антиоксидантного захисту в умовах індукованого максимальним фізичним навантаженням ОС.

Виходячи з цього і враховуючи дані наукової літератури, які стосуються фармакологічних властивостей АТФ-ЛОНГ, всі викладені раніше результати проведених нами досліджень в умовах in vitro та експериментальних досліджень на тваринах, а також для вирішення третього та четвертого завдання проведено дослідження, спрямовані на визначення впливу АТФ-ЛОНГ на систему антиоксидантного захисту організму спортсменів за умов напруженої м'язової діяльності.

Формуючи підходи до вибору схем застосування препарату, підвищуючого ефективність системи антиоксидантного захисту у клітинах інтенсивно функціонуючих за умов напруженої м'язової діяльності тканин, керувалися науково-практичними розрахунками:

1) застосування повинно носити профілактичний характер, попереджуючи можливість виникнення і розвитку в тканинах морфофункціональних порушень, зумовлених надмірною активацією ПОЛ за умов значних м'язових напружень з урахуванням його кардіотропної дії;

2) застосовувати препарат слід не впродовж всього періоду фізичних навантажень, а лише тоді, коли збільшується імовірність негативного впливу останніх на організм;

3) при застосуванні препарату для корекції стану АОС необхідно враховувати специфічні особливості його впливу на фізичну працездатність, а також залежність цих впливів від способу застосування: разове попереднє його введення в організм перед великим навантаженням або щоденне застосування впродовж курсу прийому;

4) застосування рекомендованого препарату в тренувальному процесі повинно здійснюватися з урахуванням даних поточного контролю за перенесенням фізичних навантажень і відповідати функціональному стану спортсменів.

З урахуванням всього викладеного вище проведена серію досліджень щодо вивчення впливу АТФ-ЛОНГ як на АОС за умов напруженої м'язової діяльності, так і на фізичну працездатність спортсменів при разовому та курсовому прийомах препарату.

Одержані дані дозволяють говорити про позитивний разовий вплив препарату на систему антиоксидантного захисту організму, а саме: у вмісті ТБК-активних продуктів у крові спортсменів (рис. 2) дослідної групи після прийому АТФ-ЛОНГ порівняно із вихідними даними достовірних змін не спостерігається. Водночас у спортсменів контрольної групи після прийому плацебо (картопляний крохмаль) порівняно із вихідними даними, спостерігається активація вільнорадикального окиснення ліпідів, що може бути суттєвим чинником, який лімітує фізичну працездатність.

Це підтвердилось і підвищенням СОД-активності та каталазної активності крові у спортсменів дослідної групи, тоді як у спортсменів контрольної групи спостерігалось зниження СОД-активності крові після інтенсивного фізичного навантаження, проте каталазна активність у них залишилася без змін.

Інтенсивне фізичне навантаження неоднаково вплинуло на вміст первинних продуктів ПОЛ - ДК (рис. 4). Так, у спортсменів контрольної групи спостерігалось збільшення ДК як гептанової, так і ізопропанольної фаз, тоді як у спортсменів дослідної групи спостерігалось незначне збільшення ДК ізопропанольної фази, показники вмісту ДК гептанової фази залишились без змін. Препарат «АТФ-ЛОНГ» майже не вплинув на концентрацію лактату в крові спортсменів у стані спокою, але після роботи «до відмови» підвищення значення концентрації лактату в крові спортсменів дослідної групи, які отримали препарат, було меншим, ніж у спортсменів контрольної групи (табл. 4). Так, у спортсменів контрольної групи цей показник після ступінчатозростаючої роботи підвищився на 54,5%, а у спортсменів дослідної групи не спостерігається достовірного приросту концентрації лактату в крові.

Таблиця 4. Вплив разового застосування АТФ-ЛОНГ (сублінгвально 0,1 г) на вміст сечовини та лактату в крові спортсменів (M±m, n=14)

У спортсменів дослідної групи після прийому препарату має місце збільшення одного з показників виконаної роботи - критичної потужності - на 22,4%, тоді як у спортсменів контрольної групи вона не зазнала змін. При цьому інші показники залишились практично незмінними, що може свідчити про більш високу економічність роботи під впливом препарату.

Отже, разове застосування препарату підвищує резистентність організму до фізичних навантажень, тобто препарат впливає на ефективність системи антиоксидантного захисту організму під час фізичних навантажень. Крім того, він сприяє збільшенню у спортсменів критичної потужності, виконаної під час роботи тестуючого навантаження на фоні більш економічної роботи, що проявляється меншим накопиченням молочної кислоти за більшого об'єму роботи.

Логічним продовженням нашого дослідження стало вивчення впливу курсового застосування АТФ-ЛОНГ на деякі показники ПАР за умов фізичних навантажень, що має важливе практичне значення для конкретизації показань щодо застосування препарату в практиці підготовки спортсменів високої кваліфікації. Встановлено, що курсове застосування АТФ-ЛОНГ виявило різний вплив на досліджувані показники ПАР у спортсменів контрольної та дослідної груп. Так, антиоксидантна дія АТФ-ЛОНГ у спортсменів дослідної групи проявляється в тому, що навіть при великих фізичних навантаженнях не спостерігаються зміни вмісту ТБК-активних продуктів у крові, тоді як у спортсменів контрольної групи відбулося значне (в 3 рази) збільшення цього показника.

Вміст первинних продуктів ПОЛ - ДК - практично не змінюється ні під впливом фізичних навантажень, ні за умов введення препарату (табл. 5). Можливо, це пов'язано з тим, що відносно нестійкі ДК не накопичуються в тканинах, а перетворюються в кінцеві продукти ПОЛ або розкладаються під дією ферментів антиоксидантного захисту.

Таблиця 5. Вплив АТФ-ЛОНГ (сублінгвально 0,02 г. тричі на день впродовж 14 днів) на вміст ДК, гемоглобіну, сечовини та каталазну активність крові спортсменів (M±m, n=14)

У дослідній групі мало місце підвищення СОД-активності крові в середньому на 16,7% (рис. 5), проте каталазна активність достовірних змін не зазнала.

У спортсменів контрольної групи спостерігалося збільшення сечовини в крові на 49,4%, тоді як у спортсменів дослідної групи як на початку, так і наприкінці експерименту значення цього показника виявилися практично однаковими, що дозволяє говорити про позитивний вплив АТФ-ЛОНГ на перенесення спортсменами дослідної групи тренувальних навантажень.

Курсове застосування препарату сприяло підвищенню витривалості у спортсменів дослідної групи, про що свідчать результати тесту Купера, а також відмічена слабо виражена тенденція підвищення швидкісної витривалості у спортсменів, що вживали АТФ-ЛОНГ, за зменшенням показника переносу п'яти м'ячів масою 1 кг (табл. 6). У спортсменів контрольної групи таких змін не спостерігалося.

Таблиця 6. Вплив АТФ-ЛОНГ (сублінгвально 0,02 г. тричі на день впродовж 14 днів) на деякі показники підготовленості спортсменів (M±m, n= 14)

Отримані дані дозволяють говорити про позитивний вплив препарату на АОС за умов значних фізичних навантажень, а також про його спроможність підвищувати вміст гемоглобіну, при цьому АТФ-ЛОНГ сприяє кращому перенесенню спортсменами тренувальних навантажень, а саме підвищує витривалість.

Отже, результати проведеного дослідження підтверджують коректність запропонованого підходу до вибору схем застосування АТФ-ЛОНГ для корекції стану АОС за умов інтенсивних фізичних навантажень з метою підвищення резистентності організму до фізичних навантажень, і, зокрема, для підвищення ефективності тренувальної та змагальної діяльності і відновлення організму після значних фізичних навантажень.

Загальний аналіз результатів власних досліджень (розділ 4), підтверджує той факт, що напружена м'язова діяльність супроводжується активацією ПОЛ у тканинах (у першу чергу в міокарді), яка викликає змінення функціонування антиоксидантної системи, що проявляється зміною вмісту її первинних (ДК) та кінцевих (ТБК-активних продуктів) продуктів.

Таким чином, нами вперше в умовах експериментальних та клінічних досліджень продемонстровано можливість корекції порушень ПАР за умов інтенсивних фізичних навантажень у спортсменів високої кваліфікації, які спеціалізуються у видах спорту різної спрямованості, за допомогою аденозинтрифосфатвмісних препаратів, які зменшують інтенсивність спричинених фізичним навантаженням ПОЛ шляхом посилення системи антиоксидантного захисту організму. З практичної точки зору, найбільш перспективним треба визнати АТФ-ЛОНГ.

Висновки

У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової проблеми, що виявляється у з'ясуванні основних закономірностей розвитку окисного стресу в організмі людей (спортсменів високої кваліфікації) і лабораторних тварин за інтенсивного фізичного навантаження та можливості посилення антиоксидантного захисту аденозинтрифосфатвмісними сполуками (АТФ-ЛОНГ, динатрієва сіль АТФ).

1. На підставі проведених експериментальних та клініко-лабораторних досліджень встановлено, що аденозинтрифосфатвмісні препарати (АТФ-ЛОНГ, динатрієва сіль АТФ) зменшують зумовлені інтенсивними фізичними навантаженнями зрушення прооксидантно-антиоксидантної рівноваги в прооксидантний бік, знижуючи інтенсивність ПОЛ (про що свідчить зменшення вмісту дієнових кон'югатів та ТБК-активних продуктів в органах тварин і в крові спортсменів) та підвищуючи рівень функціонування антиоксидантної системи організму (нормалізації СОД-активності та каталазної активності в крові спортсменів).

2. Аденозинтрифосфатвмісні сполуки (АТФ-ЛОНГ, динатрієва сіль АТФ) в діапазоні концентрацій 10-⁴-10-⁵ моль·л^-1 проявляють мембранотропну активність, взаємодіючи з сформованою з дистеріаїлфосфатидилхоліну штучною моношаровою мембраною.

3. За використання експериментальних модельних систем встановлено, що АТФ-ЛОНГ в діапазоні концентрацій 10-³-10-⁵ моль·л-¹ виявляє виражену антиоксидантну дію в модельній системі «жовтковий ліпопротеїн - Fе²⁺»; динатрієва сіль АТФ в концентрації 10-³ моль·л-¹ не впливає на накопичення ТБК-активних продуктів в цій модельній системі, а в концентраціях 10-⁴-10-⁵ моль·л-¹ має антиоксидантну дію, що свідчить про наявність справжнього антиоксидантного ефекту в АТФ-ЛОНГ.

4. Експерименти, проведені на щурах за умов максимального фізичного навантаження шляхом бігу на тредбані, показали виражену активацію перекисного окиснення ліпідів (підвищення вмісту дієнових кон'югатів та ТБК-активних продуктів) у головному мозку і міокарді (достовірне підвищення вмісту ТБК-активних продуктів в середньому в 4,8-5,1 разів безпосередньо після фізичного навантаження та в 4,6-5,4 рази через 24 години після нього), і менш виражену - у печінці.

5. АТФ-ЛОНГ при попередньому (до фізичного навантаження) введенні запобігає підвищенню рівня ПОЛ і підвищує витривалість тварин до фізичних навантажень (збільшує тривалість бігу на тредбані на 92%).

6. Інтенсивні тренувальні фізичні навантаження впродовж двох тижнів спричиняють порушення прооксидантно-антиоксидантної рівноваги крові спортсменів. Аденозинтрифосфатвмісні препарати (АТФ-ЛОНГ та меншою мірою динатрієва сіль АТФ) при їх застосуванні впродовж двох тижнів на тлі систематичного спортивного тренування запобігають накопиченню ТБК-активних продуктів в крові спортсменів. АТФ-ЛОНГ є більш ефективним, його курсове застосування в дозі 0,02 г. тричі на день сублінгвально сприяє підвищенню в середньому на 17,6% СОД-активності крові та запобігає підвищенню вмісту ТБК-активних продуктів.

7. Курсове застосування АТФ-ЛОНГ сприяє підвищенню витривалості спортсменів, про що свідчить покращення результатів за тестом Купера у спортсменів, які вживали препарат.

8. Разове застосування АТФ-ЛОНГ (0,1 г сублінгвально) за 30 хвилин до тестуючого навантаження попереджує порушення прооксидантно-антиоксидантної рівноваги крові спортсменів та сприяє достовірному підвищенню показника критичної потужності роботи на 22,4% і зниженню накопичення молочної кислоти при більшому об'ємі виконаної роботи.

Размещено на Allbest.ru