БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОСТАВА КРОВИ У ЛЮДЕЙ РАЗНЫХ ТИПОВ ТЕЛОСЛОЖЕНИЯ

• Введение
• Обзор литературы.
  1. Конституция человека.
  2. Гормоны и биологически активные вещества в сыворотке крови у людей
     разных типов телосложения.
  3. Влияние физической нагрузки на биохимические показатели крови у людей
     разных соматотипов.
• Материалы и методы исследования.
  1. Характеристика испытуемых.
  2. Условия проведения исследования.
• Результаты собственных исследований и их обсуждение.
  1. Гормональный состав крови у людей разных типов телосложения.
  2. Содержание продуктов белкового и липидного обмена и амилазы у испытуемых
     разных типов телосложения, занимающихся и не занимающихся спортом.
  3. Выводы.
  4. Литература.

ВВЕДЕНИЕ

В общей форме конституцию человека можно определить как достаточно стабильную комплексную биологическую характеристику человека, вариант адаптивной нормы, отражающий реактивность и резистентность организма к факторам среды. В комплекс конституциональных признаков обычно включаются тип телосложения, физиологические, биохимические и психофизиологические параметры.
Показатели функциональной конституции обнаруживают значительную степень наследственной обусловленности: особенности метаболизма в целом, активность ряда ферментов, количественная секреция многих гормонов. Поэтому важно исследовать взаимосвязь этих показателей с легко определимыми морфофункциональными.
В лаборатории гастроэнтерологии Курганского государственного университета в течение длительного времени изучается содержание гормонов в сыворотке крови у людей, занимающихся и не занимающихся спортом. Однако анализировались средние данные, полученные на общей группе испытуемых, различающихся только по возрасту и полу, что в некоторой степени затрудняло индивидуальную оценку результатов. Поэтому целью наших исследований явилось изучение гормонов, циклических нуклеотидов, а также продуктов белкового, жирового обмена и амилазы у испытуемых разных типов телосложения.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

• Провести антропометрические измерения испытуемых, занимающихся и не занимающихся спортом.
• Определить тип телосложения испытуемых.
• Изучить концентрацию гормонов, белков, триглицеридов, холестерина и амилазы в сыворотке крови у спортсменов и людей, не занимающихся спортом в покое и после выполнения 60-минутной велоэргометрической нагрузки.

I. Обзор литературы

1.1. Конституция человека
Учение о конституции человека имеет многовековую историю. Среди специалистов нет единого мнения о человеческой конституции. В мировой конституционологии можно выделить ряд школ (французская, немецкая и т.д.) которыми были выработаны разные схемы конституционной типологии (Клиорин А.И., Чтецов В.П., 1979). Эти схемы построены на различных принципах и включают в себя признаки, с биологической точки зрения неравнозначные, но общим является то, что в них содержится ограниченное число типов.

Большинство исследователей считают, что конституция определяется наследственными факторами. Внешние факторы как биологического так и социального характера также влияют на конституцию и обуславливают ее изменение (Дж.Харрисон и др., 1979; Гримм Г., 1967; Чтецов В.П., 1967; Башкиров П.Н., 1962).
Некоторые исследователи различают общую и частную конституции. Под общей конституцией понимают все физические, физиологические и психические свойства личности, реагирующие определенным образом на внешние средовые воздействия (Зиневич Г.П., 1988). Под частной конституцией понимают габитус, тип телосложения, особенности обменных процессов (Русалов В.И., 1976).

Таким образом, конституцию можно определить как комплекс индивидуальных относительно устойчивых морфологических и физиологических (в том числе и психических) свойств организма, обусловленных наследственностью, а так же длительными и интенсивными влияниями окружающей среды. (Никитюк Б.Н., Чтецов В.П., 1990).

Особое место в определении степени физического развития рядом исследователей отводится функциональной конституции (Бунак В.В., 1959, 1960). Под функциональной конституцией понимают те особенности телосложения, которые непосредственно связаны с углеводно-жировым и водно-солевым обменом, в отличие от санитарной конституции, определяемой взаимоотношением трех размеров тела - длины (рост), обхвата груди и веса тела (Башкиров П.Н, 1962).

Клиорин А.И. (1996) считает, что современная конституционология строится на морфологических особенностях организма, наиболее доступных измерению и наблюдению, хотя она должна охватывать все биологические характеристики человека.
Фактически типы конституции в значительной мере различаются количеством жировой и мышечной тканей, а так же вытянутостью контуров. При описании мужских конституций широко используют схему советского антрополога Бунака В.В., в которой учитывается степень жироотложения и развития мускулатуры, а так же форма грудной клетки, живота и спины (Чтецов В.П., 1990).

На основании этого антрополог Чтецов В.П. (1979) предложил классификационную схему для диагностики соматических типов и дал описание оригинальной методики, основанной на объективных измерительных признаках (Клиорин А.И., Чтецов В.П., 1979; Мартиросов Э.Г., 1982).

Эта схема адаптирована для диагностики мужчин в возрасте от 17 до 55 лет. Выделяют пять основных соматических типов.

• Астенический - крайне низкое развитие жира и мышц (при узкокостном варианте); хорошее развитие костной ткани (при ширококостном варианте).
• Грудной - низкое развитие костной ткани (узкокостный вариант), развитие мышц и жира несколько выше (ширококостный вариант).
• Мускульный - слабое или среднее развитие жира; мощная мышечная или костная масса.
• Брюшной - сильное развитие жира, слабое развитие мышц и костей.
• Эурисомный - предельное развитие мышц, жира и кости.

Наряду с названными "чистыми" соматотипами В.П. Чтецов выделяет промежуточные варианты, при этом учитывается степень выраженности преобладающего типа. Выделен неопределенный тип (до 30% испытуемых).

1.2. Гормоны и биологически активные вещества в сыворотке крови у людей разных типов телосложения.
В плазме крови человека после удаления форменных элементов содержится небольшое количество гормонов и биологически активных веществ. Гормоны синтезируются и выделяются специализированными эндокринными клетками, тканями, органами. Поступая в кровь, гормоны переносятся непосредственно к органам и тканям - мишеням. (Ткаченко Б.И.и др., 1994; Ноздрачев А.Д. и др., 1991).
В настоящее время для определения концентрации гормонов широко используют радиоиммунологический метод.

В нашей работе рассматривалось физиологическое действие и содержание в сыворотке крови следующих гормонов: соматотропный гормон, кальцитонин, паратгормон, инсулин, гастрин. Наиболее изучено строение и физиологическое действие соматотропного гормона (Суриков М.П., Голенда И.Л., 1970, Юдаев Н.А., 1976; Ноздрачев А.Д., 1990, Виноградов В.В., 1989).

Основные физиологические эффекты гормона роста:

• ускорение роста тканей тела - специфическое действие;
• усиление синтеза белков и повышение проницаемости мембран клеток для аминокислот;
• влияет на углеводный и жировой обмен, ускоряет расщепление глюкозы и окисление жиров (Юдаев Н.А., 1976). Т.И.Алексеева (1989), рассматривая связи строения тела с эндокринной ситуацией в организме подростков, определила повышение гормона роста у подростков мускульного телосложения и значительное понижение гормона у подростков дигестивного соматотипа.

Гастрин-гормон желедочно-кишечного тракта вырабатываемый G-клетками антральной части желудка, а также в двенадцатиперстной кишке (Ноздрачев А.Д., 1991). Гормон стимулирует секрецию и выделение пепсина желудочными железами, возбуждает моторику расслабленного желудка и 12-типерстной кишки, а также желчного пузыря. (Ткаченко Б.И. и др., 1994). Увеличение концентрации гормона связано в основном с приемом пищи. (Ландо М.А., 1985).

Помимо гормонов в плазме крови содержится белковая фракция, в состав которой входит несколько десятков различных белков. Их количественное и качественное определение производят методами электрофореза, основанного на различной подвижности белков в электрическом поле (Ноздрачев А.Д., 1991).

Белки плазмы делят на две группы - альбумины и глобулины.
Альбулины - основной транспортный белок, определяет осмотическое давление плазмы (Лондо М.А., 1985).
Глобулины электрофоретически, по показателям подвижности, разделяют на несколько фракций: альфа 1 -, альфа 2 -, бета- и гамма-глобулины. Альфа-глобулины включают белки связанные с углеводами. Транспортные белки для гормонов, витаминов и микроэлементов (Лондо М.А., 1985). Бета-глобулины участвуют в переносе фосфолипидов, холестерина, сфингомиелинов. Иммуноглобулины (Ig) составляют фракцию гамма-глобулинов. Их содержание увеличивается при инфекционных заболеваниях (Ткаченко Б.И.,1994; Хаджиев К.Х., 1971). С помощью белков в значительной степени осуществляется транспорт веществ из крови к тканям.

На концентрацию белков в крови влияют некоторые биологически активные вещества. Захаров С.В. с сотрудниками (1960) обнаружил увеличение концентрации альбуминов и снижение глобулинов под действием инсулина.
Суриков М.П., Голенда И.А. (1970) изучая действие паратгормона установили уменьшение количества альбуминов, и повышение содержания альфа1-, альфа2- и особенно бета-глобулинов под действием гормона.
Т.И. Алексеева (1966) поставила своей задачей выяснить связь между типом телосложения человека и некоторыми биохимическими показателями. Она пришла к выводу, что устойчивых, постоянных связей между соматическими показателями тела и содержанием белков не существует. Лишь в крайних группах максимальные и минимальные значения биохимических признаков соответствуют минимальным и максимальным характеристикам соматических компонентов.
В 1970 г. Т.И. Алексеева получила следующую зависимость. Увеличение концентрации альбуминов приводит к повышению всех компонентов и длины тела, а увеличение гамма-глобулинов наоборот - к уменьшению. У альфа- и бета-глобулиновых фракций не наблюдается закономерных связей с соматическими компонентами. В группе испытуемых со средними показателями таких связей установить не удалось, возможны любые сочетания соматических компонентов.
Хрисанфова Е.Н. (1990) отметила, что корреляции альбумина с размерами тела невелики (0,1-0,5), причем с массой тела они значительнее, чем с его длиной. В этой работе она определила повышенное содержание общего белка у подростков астеноидного и дигестивного типа.
Клиорин А. И. (1979), исследуя биохимические показатели у подростков- нахимовцев, обнаружил повышенное содержание общего белка у брюшного типа телосложения.
Алексеева Т. И. (1986), изучая пространственную изменчивость некоторых физиологических показателей, установила тесную связь между содержанием белков в пище и концентрацией альбуминов в крови.
Из питательных веществ находящихся в плазме крови большую долю составляют липиды. Среди них - триглицериды - эфиры глицерина и высших жирных кислот. Они являются основной транспортной формой жирных кислот (Никитин В.Н., Косухин А.Б., 1988). В плазме крови и лимфе обнаружен холестерин как в свободной форме, так и в виде жирно-кислотных эфиров, (Финагин Л.К., 1980; Илленгроут Д.Р. и др., 1985).

Рассматривая связь основных соматических компонентов тела и липидов определили следующее.
Heuse G с соавт. (1967) не находит отчетливой зависимости между развитием подкожного жироотложения и количественным уровнем холестерина и липидов в крови.
Алексеева Т.И. (1966, 1970) отметила, что липиды и холестерин обнаруживают положительную связь с количеством подкожного жира в крайних группах. У мужчин уменьшение уровня липидов связано с увеличением длины тела и обезжиренной массы, при этом количество жировой ткани имеет тенденцию к снижению. В группе людей со средними показателями таких связей не обнаружилось.
Клиорин А.И. (1979), а позднее Хрисанфова Е.Н. (1990), используя биохимические показатели подростков различных типов телосложения, установили повышенное содержание холестерина и триглицеридов у испытуемых дигестивного типа.
Изучая географическую распределенность холестерина Алексеева Т.И. (1977, 1986, 1989) сделала вывод, что существует положительная связь уровня холестерина с содержанием жиров и белков в пище и отрицательная с содержанием углеводов.
В данной работе мы исследовали изменение ферментов и вторичных посредников цАМФ и цГМФ. Циклические нуклеотиды - универсальные регуляторы биохимических процессов в живых клетках. Они вызывают фосфорилирование других ферментов, которые изменяют свою активность и обменные процессы внутри клетки. Продукция циклических нуклеотидов происходит постоянно, причем в утренние часы концентрация цАМФ в плазме человека выше, чем в вечерние часы ( Федоров Н.А., 1990 ).

Ферменты - аминотрансферазы катализируют перенос аминогруппы от аминокислоты на альфа- кетокислоту. ( Мак- Мюррей У., 1980 ).

1.3. Влияние физической нагрузки на биохимические показатели крови у людей разных соматотипов.
Неоспоримо влияние мышечной нагрузки на состояние внутренней среды организма. Проведено множество исследований подтверждающих эту зависимость (Виру А.А., Кырге П.К., 1983; Лондо М.А., 1985). Но в работах, как правило, не учитываются конституционные признаки испытуемых, чаще всего получают усредненные результаты, общую зависимость.
Рядом исследований, изучающих изменение гормонального состава крови при мышечной работе, получены следующие результаты.
Увеличение концентрации гормона роста в плазме крови при физической нагрузке отмечал Кузнецов А.П. (1986), причем, чем больше мощность длительной работы, тем раньше наступает повышение содержания соматотропина в крови.
Држевицкая И.П., Лиманский Н.Н.(1980) пишут, что паратгормон и кальцитонин необходимы для обеспечения работоспособности, и при мышечной работе имеет место повышение уровня кальцитонина и паратгормона в крови.
Виру А.А., Кырге П.К. (1983), позднее Wasseman D.H. (1995) показывают снижение концентрации инсулина в крови под влиянием мышечной работы, которое становится значительным через 15-20 минут после физической нагрузки. У тренированных испытуемых при выполнении упражнений содержание инсулина в крови значительно не изменялось, в то время как у нетренированных - снижалось (Gyntelberg с сотр., 1977).
Рейнолд А., Уайнгерц А. (1964) видят причину изменения уровня инсулина в крови во время работы в угнетении его секреции, что обуславливает увеличение выработки глюкозы. Кузнецов А.П. (1986) наблюдал снижение концентрации инсулина под действием физической нагрузки.
Иммунологические состояния во время мышечной работы можно охарактеризовать так: достоверное снижение содержания JgM, JgG в плазме крови после 1 и 3 месяцев систематической тренировки (5, 6 или 7 раз в неделю) у испытуемых занимающихся спортом (Garagiola U. с сотр.,1995 ); увеличение концентрации иммуноглобулинов в крови у спортсменов марафонцев во время бега и уменьшение их концентрации после прекращения физической нагрузки (Krishan K.V., 1993).
В литературе имеются данные о том, что физическая активность снижает содержание холестерина в плазме крови, хотя другие авторы не обнаружили этого влияния, некоторые авторы отметили увеличение холестерина в плазме крови после нагрузки. Вероятно, это связано с различной нагрузкой, которую выполняли испытуемые.
Башмаков В.П. с сотрудниками (1980) на основании проведенных исследований выделили три типа изменения (повышение, снижение и не изменяющееся) содержание общего холестерина после мышечного усилия.
Характер изменений холестерина зависит от его исходного уровня: при более высоком содержании общего холестерина отмечается его снижение в ответ на нагрузку, при относительно низком, наоборот, происходит его увеличение.
Sgourikis E и соавт. (1994), сравнивая данные, полученные в результате обследования спортсменов и людей, ведущих малоподвижный образ жизни, обнаружили, что у спортсменов имело место увеличение содержания холестерина как в покое, так и после физической нагрузки, следовательно у спортсменов активность липидов при работе максимальной интенсивности больше.
Перевощиков Ю.А., Грачев В.И. (1995) изучали функциональное состояние спортсменов марафонцев, имеющих высшую квалификацию. Все изучаемые показатели до начала забега были в пределах нормы. После марафона значительно возрастает активность аминотрансфераз.
А.П.Кузнецов (1986), изучая секеторную функцию желудка и поджелудочной железы, получил следующие результаты. После физической нагрузки у людей, не занимающихся спортом, концентрация гастрина в сыворотке крови увеличивается, а у спортсменов - снижается. Причем у лиц с высоким уровнем повседневной двигательной активности в условиях покоя содержание гастрина в плазме крови больше, чем у лиц, не занимающихся спортом.
Кроме того, физические нагрузки, по данным многих авторов, могут вызывать весьма существенное увеличение цАМФ в плазме ( Федоров Н.А., 1990 ).
Таким образом, физическая нагрузка изменяет содержание гормонов и биологически активных веществ в сыворотке крови.

Материалы и методы исследования

2.1. Характеристика испытуемых
В исследовании принимали участие 26 студентов факультета физического воспитания: занимающихся длительное время каким-либо видом спорта. И 28 студентов КГУ, не занимающихся систематически спортом - контрольная группа. Возраст испытуемых 17-23 года. Испытуемые прошли антропометрические исследования. Были проведены антропометрические измерения 23 морфофункциональных показателей. Методика измерений описана ниже. На основании измерительных признаков студенты были отнесены к грудному и мускульному типам телосложения.

2.2. Условия проведения исследования
Все исследуемые проводились утром, натощак. У испытуемого в состоянии физиологического покоя из локтевой вены брали 15 мл крови для определения гормонов и биологически активных веществ. После этого испытуемому вводили подкожно гистамин (0,1 мл на 1 кг массы тела). По истечении 15 мин. повторно бралась кровь для анализа в количестве 15 мл.
Затем испытуемый выполнял физическую нагрузку на велоэргометре при частоте педалирования 60 оборотов в минуту в течение 1 часа.
После физической нагрузки у испытуемого сразу брали кровь из локтевой вены и вводили подкожно гистамин с последующим взятием 15 мл венозной крови через 15 минут после стимуляции.
Вся кровь подвергалась центрифугированию и замораживанию при температуре - 20 С. В плазме определяли содержание общего белка, альбуминов, глобулинов, жиров, активность аланинаминотрансферазы, аспартатаминотрансферазы.
Биохимические исследования проводились в лаборатории биохимии Курганского ВНЦ ВТиО им. Г.А. Илизарова (зав.канд.мед.наук К.С.Десятниченко).
Содержание гормонов СТГ, гастрина, паратгормона, кальцитонина, циклических нуклеотидов в сыворотке крови определяли методом радиоимунного анализа с помощью промышленных наборов: НСНК, PTN-RIA-100, фирмы CEA-IRE-SORIN (Франция, Бельгия, Италия), RIA-mat-CALCIOTONIN 2 фирмы “Byk Malinckrodt” (ФРГ). Определение гормонов производили в лаборатории ядерных исследований ВКНЦ ВТиО (зав.доктор мед. наук, профессор А.А.Свешников).
Для обработки биохимических показателей испытуемых использовали программу для вычисления средней величины и стандартной ошибки. Программа набиралась на микрокалькуляторе марки БЗ-21.

Методика антропометрических измерений
Для определения соматотипов использовалась схема Чтецова В.П. (Чтецов В.П. и др., 1978). Эта схема адаптирована для диагностики соматотипов мужчин в возрасте от 17 до 55 лет. Таблица для соматотипичной диагностики мужчин включает 23 дискриминативных признака.
Измерения проводились утром, в светлом помещении. Использовались соответствующие инструменты (Зиневич Г.П., 1988): сантиметровая лента, ростомер, прибор для измерения жировых складок.
Поза испытуемого. Измеряемый находится в естественной позе, в положении типа команды “смирно”, руки опущены вдоль туловища.

Основные антропометрические измерения:

• Длина тела
• Вес тела
• Диаметр плеч
• Диаметр таза
• Диаметр грудной клетки
• Обхват груди:
  поперечный
  переднезадний
• Обхват талии
• Обхват ягодиц
• Обхват плеча
• Диаметр запястья
• Диаметр лодыжек
• Обхват запястья
• Обхват над лодыжками
• Обхват предплечья
• Обхват голени
• Динамометрия в кг:
  правая
  левая
• Кожно- жировые складки:
  Спины
  Плеча
  Живота
  Бедра
  Средняя

Результаты собственных исследований и их обсуждение

3.1. Биохимические показатели сыворотки крови у испытуемых разных типов телосложения.
Анализ содержания гормонов в сыворотке крови у испытуемых контрольной группы и высококвалифицированных спортсменов разных типов телосложения дает основание полагать, что у них в покое и после нагрузки имеются различия в концентрации гормонов.
Гормон роста. Его эффекты проявляются в облегчении утилизации глюкозы тканями, активации в них синтеза белка и жира, повышения транспорта аминокислот через клеточную мембрану. Эти эффекты характерны для кратковременного действия соматотропина (Суриков М.П., Голенда И.Л., 1970; Юдаев Н.А. и др., 1976).