Влияние сочетанного воздействия низкоинтенсивного лазерного излучения и биодобавок на систему микроциркуляции у спортсменов

ВВЕДЕНИЕ

В реализации модели «Чемпиона» все чаще используются предельные как по объему, так и по интенсивности, физические нагрузки. Без учета текущего функционального состояния и наличного адаптационного потенциала такой подход нередко заканчивается перетренированностью, дезадаптацией, появлением патологических нарушений в органах и системах организма, что неминуемо приводит к завершению спортивной карьеры [1–4]. Для устранения негативных последствий актуальными остаются направления поиска средств и способов ускоренного восстановления, повышения функциональных возможностей органов и систем, роста спортивного мастерства. В публикациях последних лет рассматривается эффективность применения отдельных стимуляторов, направленных на повышение физической работоспособности и ускорения восстановительных процессов [5–11], достижения суперкомпенсации [12][13]. Часть работ посвящена изучению потенцирования энергетических и пластических ресурсов организма с применением низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ) [14–17]. В то же время недостаточно изученным остается вопрос о влиянии комплексного применения современных внетренировочных средств на организм спортсменов и продолжительности сохранения отставленного эффекта после их сочетанного применения.

Цель исследования: изучить влияние на систему микроциркуляции биодобавок, как при изолированном применении, так и в комплексе с низкоинтенсивным лазерным излучением.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

В исследование включено 28 высококвалифицированных мужчин многоборцев уровня КМС и МС. Для исследования параметров кожной микроциркуляции применяли метод лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) с помощью прибора «ЛАКК-02» НПП «ЛАЗМА». Метод является одним из наиболее широко распространенных методов оптической неинвазивной диагностики функционального состояния микроциркуляторной части сосудистого русла. Метод основан на облучении кожного покрова когерентным лазерным излучением с последующей регистрацией интенсивности обратно отраженного излучения от статичных и подвижных структур ткани [18]. Датчики ЛДФ-сигнала фиксировали на волярной поверхности 4-го пальца кисти справа. Время записи составило 5 минут. Вычислялись следующие параметры: показатель микроциркуляции (ПМ), пропорциональный числу эритроцитов в диагностируемом объеме и их средней скорости. В полученном сигнале содержится информация об активных механизмах регуляции сосудистого тонуса: эндотелиальном (А_э), нейрогенном (А_н) и миогенном (А_м), пассивных механизмах – дыхательных (А_д) и сердечных (А_с) колебаниях кровотока, а также показатель флакса (СКО). Методом тканевой оптической оксиметрии оценивали показатель удельного потребления кислорода тканями (U, усл. ед.). Методом лазерной флуоресцентной спектроскопии оценивали интенсивность излучения спектров флуоресценции восстановленной формы никотинамидадениндинуклеотида (НАДН) и окисленной формы флавинадениндинуклеотида (ФАД). Уровень окислительно-восстановительных реакций в митохондриях клетки оценивали по соотношению НАДН/ФАД.

На исходном этапе регистрировали показатели микроциркуляции до приема биодобавок и воздействия НИЛИ. На втором этапе изучали динамику показателей после курсового приема биодобавок и на третьем этапе – после дополнительного присоединения облучения НИЛИ к биодобавкам.

Для ускорения обменных процессов и хода восстановления после тренировочных нагрузок в течение 21 дня атлетами экспериментальной группы применялись БАД «Билар» и «Мультикомплекс MDX». Порошок «Билар» (ООО МИП «Апипродукт», г. Брянск) получают методом вакуумного высушивания биомассы из трутневых личинок пчел. Характеризуется как желтое порошкообразное вещество со сладковатым хлебным вкусом и специфическим запахом, не содержит механических примесей и полностью растворяется в воде. Он не токсичен и не патогенен [19][20]. Содержание белка в «Биларе» – 51,2 %, в состав которого входят 16 общих и 28 свободных аминокислот. Кроме того, препарат содержит большое число мононасыщенных, насыщенных и полиненасыщенных жирных кислот, витаминов, а также макро- и микроэлементов. Схема приема пищевой добавки «Билар»: с 1-го по 10-й дни – из расчета 10 мг/кг массы тела, с учетом индивидуальной переносимости, с 11-го по 21-й дни – из расчета 15–20 мг/кг. Биологически активный продукт «Мультикомплекс MDX» (НПО «Пробио», г. Брянск) получен способом микробиологической переработки молочных сывороток (подсырной, творожной, казеиновой) с использованием промышленных культур молочнокислых микроорганизмов и последующим низкотемпературным сгущением. Содержит гидролизованный белок молочной сыворотки, олигопептиды и свободные аминокислоты, глюкозу, галактозу, лактаты, нуклеиновые кислоты, витамины С, Е, В₁, В₂, В₆, РР, бета-каротин, эргостерин, фолиевую кислоту, эндосомальные ферменты молочнокислых бактерий, микро- и макроэлементы, полисахариды. В 100 г продукта содержится белка – 6,8 г, глюкозы – 3,5 г, энергетическая ценность – 123,5 ккал на 100 г. Схема приема пищевой добавки «Мультикомплекс MDX»: 1–5-й дни – из расчета 0,5 г/кг массы тела; учитывая индивидуальную восприимчивость, с 6-го по 10-й дни – из расчета 0,8–1,0 г/кг массы тела; в последующие дни (с 11-го по 21-й) – из расчета 1,5 г/кг массы тела. Дневная доза делилась на две равные части. Первая половина принималась за 30 минут до тренировки, вторая половина принималась через 30 минут после завершения тренировки. В работе был использован терапевтический аппарат «Узор-А-2К» («Восход», Россия), зарегистрированный в Росздравнадзоре. Указанный тип лазера является медицинским и может быть использован для исследовательских целей. Спортсменов утром до начала тренировки в течение 7 дней подвергали воздействию НИЛИ на кожу шеи симметрично с обеих сторон в области сонного треугольника с помощью двухканального лазерного терапевтического аппарата «Узор-А-2К». Длина волны излучения составляла 0,89 ± 0,02 мкм, площадь облучения – 25 мм², режим излучения импульсный, частота повторения импульсов – 1500 Гц, мощность на выходе – 3,7 Вт, время экспозиции – 10 мин.

Полученные результаты исследований были обработаны статистически с использованием пакета прикладных программ SPSS 13.0 для Windows. Результаты представлены в виде средних величин и стандартной ошибки средней величины (M ± m). Оценка достоверности различий средних величин проведена с использованием t-критерия Стьюдента. Уровень статистической значимости различий признавали значимым при р < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Изучено влияние на систему микроциркуляции биодобавок «Билар» и «Мультикомплекс MDX», результаты представлены в таблице. Выявленная динамика основных показателей системы микроциркуляции свидетельствует о том, что широкий спектр биологически активных веществ, входящих в состав биодобавок (аминокислоты, жирные кислоты, половые гормоны, витамины и минеральные вещества), обладает выраженной функциональной направленностью.

После изолированного применения биодобавок достоверно на 48 % (р < 0,05) повышается показатель перфузии крови. Одновременно улучшается эффективность кровотока, что подтверждается ростом на 78 % (р < 0,05) величины флакса. Повышение перфузии крови после курсового приема биодобавок возможно в результате усиления вазодилататорной реакции под влиянием веществ, содержащихся в биодобавках. Наши данные в определенной степени перекликаются с работой Коцюбы А.Е. и соавт. [21], где авторы отмечают усиление реактивности артериолярного звена микроциркуляторного русла под воздействием оксида азота в сочетании с другими веществами. Из кровяных депо в микроциркуляторное русло выбрасывается дополнительное количество эритроцитов с повышением на 22 % (р < 0,05) их концентрации в зондируемом объеме крови. Биологически активные вещества, содержащиеся в применяемых эргогенных средствах, по всей видимости, взаимодействуют с рецепторами стенки микрососудов, снижая тонизирующую активность вазомоторов. Вазодилататорная реакция проявляется на уровне нервных окончаний, иннервирующих гладкомышечные клетки артериол и прекапиллярных сфинктеров с понижением амплитуды нейрогенных колебаний на 48 % (р < 0,05) и миогенных – на 59 % (р < 0,05). Из пассивных механизмов отметим статистически значимый рост (на 23 %; р < 0,05) вклада дыхательных и недостоверное снижение (на 21 %; р > 0,05) пульсовых колебаний. Улучшается кислородный обмен и, как следствие, на 20 % (р > 0,05) растет величина удельного потребления кислорода, а в митохондриях на 55 % (р < 0,05) повышается соотношение коферментов НАДН/ФАД, отражающее их участие в окислительно-восстановительных реакциях.

Курсовое воздействие НИЛИ в комплексе с БАД усиливает метаболические процессы, вызванные изолированным применением биодобавок. В частности, по отношению к величине перфузии после изолированного приема биодобавок присоединение НИЛИ приводит к дальнейшему повышению на 37,0 % (р < 0,05) показателя перфузии и на 38,5 % (р < 0,05) – показателя концентрации эритроцитов в зондируемом объеме крови. По данным спектрального анализа после сочетанного воздействия повышение пропускной способности микроциркуляторного русла обеспечивается за счет статистически значимого снижения на 19,8 % (р < 0,05) тонуса прекапиллярных сфинктеров. Меньший вклад в снижение тонуса вносят нейрогенные и эндотелийзависимые колебания, амплитуда которых повышается на 15,5 и 8,8 % соответственно (р > 0,05). Из пассивных механизмов отметим доминирующее влияние со стороны венулярного звена с ростом амплитуды респираторных колебаний на 13,3 % (р > 0,05) и менее значимый вклад пульсовых колебаний – с ростом на 5,1 % (р > 0,05). В условиях повышенной перфузии после НИЛИ улучшается диффузия кислорода из микроциркуляторного русла в ткани с повышением на 42,7 % (р < 0,05) показателя утилизации кислорода и его участие в окислительно-восстановительных реакциях на уровне митохондрий. По данным Москвина С.В. [22] и других авторов [23][24], поглощение энергии приводит к резкому увеличению внутриклеточной концентрации Ca²⁺ и стимуляции кальций-зависимых процессов, среди которых активация накопления и высвобождения АТФ. Под влиянием НИЛИ увеличивается напряжение кислорода в тканях и его утилизация клетками. Происходит выраженное усиление местного кровообращения, скорости кровотока, увеличение числа коллатералей и функционирующих капилляров, что мы наблюдали при совместном воздействии биодобавок и НИЛИ. В результате повышается до необходимого уровня снабжение тканей кислородом и удовлетворяется избыточный «метаболический запрос», стимулированный НИЛИ. Увеличение активности кислородного метаболизма способствует усилению энергетических и пластических процессов в клетке. Об усилении метаболизма по восстановлению АТФ свидетельствует рост на 27,2 % (р < 0,05) показателя НАДН/ФАД. Как отмечает Карнаухов В.Н. [25], функциональная активность клетки определяется соотношением окисленных и восстановленных форм компонентов окислительного метаболизма. В нашем случае рост соотношения НАДН/ФАД указывает на увеличение содержания восстановленного НАДН и снижение окисленного ФАД. Следовательно, клетка находится в состоянии относительного покоя. Не исключено, что в восстановлении НАДН в цикле Кребса участвуют и эргогенные аминокислоты, входящие в состав применяемых биодобавок. По данным литературы [13], у спортсменов при предельно высоких физических нагрузках около 20 % энергии образуется в результате участия аминокислот в цикле Кребса.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Низкоинтенсивное лазерное излучение в комплексе с биодобавками оптимизирует восстановительные процессы в организме спортсменов, подвергающихся большим физическим нагрузкам. Как следует из приведенных материалов, при комплексном воздействии повышается интенсивность микроциркуляции, улучшается отдача кислорода гемоглобином эритроцитов, активная его диффузия из крови в ткани и участие в синтезе АТФ на уровне митохондрий клетки. Уместно отметить сходство при изолированном применении биодобавок и в комплексе с НИЛИ, которое усиливает механизм действия биодобавок.