УДК 612.650

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОПРЕДЕЛЕНИИ И ОЦЕНКЕ ИММУННОГО СТАТУСА СПОРТСМЕНОВ

Опарина Ольга Николаевна1, Кочеткова Елена Федоровна2
1ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет», доктор биологических наук, профессор кафедры «Теоретические основы физического воспитания»
2ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет», кандидат биологических наук, доцент кафедры «Теоретические основы физического воспитания»

Аннотация
В статье освещаются современные представления о состоянии иммунного статуса у спортсменов к эндотоксину кишечной микрофлоры до и после выполнения физической нагрузки. Особое внимание уделено рассмотрению механизмов развития патологических состояний после физической нагрузки, вплоть до возможности выявления предболезни и скрыто протекающих заболеваний. Динамическое исследование состояния эндотоксин-антиэндотоксиновой системы позволит своевременно корригировать тренировочную и соревновательную деятельность спортсменов.

Ключевые слова: иммунный статус, кишечная микрофлора, патологические состояния, физическая нагрузка., эндотоксин


NEW TECHNOLOGIES IN AN ATHLETE’S IMMUNOLOGIC ASSESSMENT

Oparina Olga Nikolaevna1, Kochetkova Elena Fedorovna2
1Federal State Government-financed Establishment “Penza State University”, D.Sc. (Biology), Professor, the Chair of Theory of Physical Education
2Federal State Government-financed Establishment “Penza State University”, Cand. Sc. (Biology), the Chair of Theory of Physical Education

Abstract
The study is focused on the modern concepts of athletes’ immune response to the endotoxin derived from intestinal bacteria both prior and upon physical load. Particular attention is paid to the consideration of the post-exercise pathogenic mechanisms, to the extent of possible prognosticating of pre-existing and hidden diseases. Dynamic study of the endotoxin-antiendotoxin system will make it possible to correct, in proper time, an athlete’s training routine and competition activities.

Keywords: endotoxin, immunity status, intestinal bacteria, pathogenic mechanism, physical load


Рубрика: 14.00.00 МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Опарина О.Н., Кочеткова Е.Ф. Новые технологии в определении и оценке иммунного статуса спортсменов // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 8. Ч. 2 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/08/36350 (дата обращения: 02.06.2017).

Известно, что границы иммунологического гомеостаза у спортсменов значительно расширены по сравнению с нетренированными людьми. Разнообразные виды спорта моделируют практически все особенности специфики работы функциональных систем человека, при этом в иммунологическом статусе спортсменов прослеживается особая группа скрытых или компенсированных иммунодефицитов, проявляющихся внезапным срывом адаптации в определенных стрессовых ситуациях [1, с. 9-17; 2, с. 58-59; 3, с. 59-60; 4, с. 31-31]. Отмечено, что уже при однократной мышечной нагрузке происходят определенные изменения ряда иммунологических показателей [5, с. 32-33].

В последние годы пристальное внимание общих патологов, микробиологов и клиницистов привлекают вопросы, связанные с изучением роли эндотоксина (ЭТ) грамотрицательной кишечной микрофлоры в физиологии и патологии человека [6, с. 139-143; 7, Р. 253-263]. Эндотоксин представляет собой липополисахарид (ЛПС), который является структурным компонентом клеточной стенки всех грамотрицательных бактерий и выделяется во внешнюю среду главным образом при разрушении бактериальных клеток. Эндотоксин обладает широким спектром биологической активности [8]. В организме человека эндотоксин, выполняет роль своеобразного “экзогормона” – “гормона адаптации”, оставаясь при этом чужеродным для организма антигеном, против которого вырабатываются антитела. Последнее свойство дало возможность использовать показатели титров антиэндотоксиновых антител для скрининговой оценки иммунного статуса организма.

Цель работы – изучить возможность использования показателей гуморального иммунитета к эндотоксину (ЭТ) грамотрицательных бактерий для оценки иммунного статуса спортсменов и эффективности тренировочного процесса.

Методика исследования. Проведено изучение содержания ЭТ в плазме крови и показателей антиэндотоксинового иммунитета у 64 спортсменов: баскетболистов (n=20), легкоатлетов (n=18), тяжелоатлетов (n=13), триатлонистов (n=13) при выполнении велоэргометрической нагрузки PWC170. Средний возраст обследуемых составил 18,6±1,2 лет. Контрольную группу составили практически здоровые, не занимающиеся никаким видом спорта студенты (n=34). Средний возраст этих испытуемых  18,5±0,5 лет. В качестве показателей нормы были приняты результаты обследования практически здоровых людей в возрасте 20-40 лет (n=30). В качестве стандартной нагрузки использовали тест PWC170.Определение PWC170 проводили на велоэргометре “Sven sport” (Швеция,1988). Во время проведения теста регистрировали мощность нагрузки и рассчитывали физическую работоспособность по стандартной формуле.

У всех обследуемых брали венозную кровь до и после выполнения нагрузочного теста. Определяли содержание эндотоксина в сыворотке крови и антител к гликолипиду хемотипа Re (показатель А1) и к ЛПС E.coli 014 (показатель А2). Выбор этих двух антигенов определялся следующим. Гликолипид хемотипа Re состоит из липида А и нескольких молекул кетодезоксиоктоната. Оба этих компонента входят в состав липополисахарида (ЛПС) большинства патогенных и условно патогенных грамотрицательных бактерий, в частности, энтеробактерий. Поэтому антитела к Re-гликолипиду могут реагировать с ЭТ различных грамотрицательных бактерий. ЛПС Escherichia coli 014 (ОАЭ) содержит общий энтеробактериальный антиген, который связан с ЛПС большинства штаммов энтеробактерий. Поэтому антитела к ЛПС E.coli 014 (ОАЭ) могут нейтрализовать эндотоксины различных видов энтеробактерий. В связи с этим содержание антител к избранным двум антигенам может с определенной вероятностью характеризовать состояние гуморального звена антиэндотоксинового иммунитета. Показатель А3 соответствовал отношению показателя А2 к показателю А1. При обследовании здоровых доноров были определены средние показатели нормы: А1 – 200 у.е.О.П.,  А2 – 400 у.е.О.П.,  А3 – 2/1.

Оценка гранулоцитарного звена антиэндотоксинового иммунитета основана на способности гранулоцитов связывать эндотоксин за счет Fc-зависимого механизма [9, с. 76-79]. В основе теста лежит идентификация ЭТ-позитивных полиморфноядерных лейкоцитов (ПЯЛ) в мазках периферической крови при помощи антител к Re-гликолипиду, которые взаимодействуют с частью молекулы ЛПС, присутствующей в структуре эндотоксина всех грамотрицательных бактерий. Использование этой разновидности антиэндотоксиновых антител правомочно благодаря тому, что именно с этой структурной частью молекулы ЛПС связан практически весь спектр наиболее важных биологических свойств эндотоксина: пирогенность, способность индуцировать ДВС-синдром, противоопухолевый эффект, миелопоэз, активность макро- и микрофагов, Т- и В-лимфоцитов и др.

Статистическую обработку данных проводили с использованием программы MS Excel (Ver.5.0.) при уровне значимости р£0,05.

Результаты и их обсуждение. Оценка состояния здоровья с использованием показателей антиэндотоксинового иммунитета к гликолипиду хемотипа Re и к антигену ЛПС E.coli 014 (ОАЭ) (“СОИС-технология”) была разработана главным врачом клиник №1 и №2 Московского института общей и клинической патологии Клинико-диагностического общества, кандидатом медицинских наук И.А. Аниховской [10]. Суть методики состоит в том, что на основании результатов определения показателей содержания двух видов антиэндотоксиновых антител, данные обследуемого могут быть отнесены к одной из 11 групп, приведенных в таблице 1.

Таблица 1.  Формирование групп по показателям содержания антиэндотоксиновых антител

Группы

здоровья

Показатели содержания антител

к Re-гликолипиду – А1 к ЛПС E.coli 014 – А2

21) – А3

1

норма норма норма

2

норма ниже нормы ниже нормы

3

норма выше нормы выше нормы

4

выше нормы норма ниже нормы

5

выше нормы ниже нормы ниже нормы

6

выше нормы выше нормы норма

7

ниже нормы норма выше нормы

8

ниже нормы ниже нормы норма

9

ниже нормы выше нормы выше нормы

10

резко выше нормы резко выше нормы выше или ниже нормы

11

резко ниже нормы резко ниже нормы выше или ниже нормы

После определения группы состояние здоровья пациента оценивают следующим образом:

1) как нормальное физиологическое состояние – при нормальных значениях показателей А1, А2 и А3;

2) как вариант субкомпенсированного снижения резистентности с вероятностью развития дисбактериоза – при нормальном показателе А1 и снижении показателей А2 и А3;

3) как вариант субкомпенсированного снижения резистентности с повышением вероятности заболеваний желудочно-кишечного тракта, мочеполовых инфекций и дисбактериоза – при нормальном значении показателя А1 и повышении показателей А2 и А3;

4) как вариант субкомпенсированного снижения резистентности с повышением вероятности развития пневмоний, мочеполовых инфекций и дисбактериоза – при повышении показателя А1, нормальном значении показателя А2 и снижении показателя А3;

5) как вариант декомпенсированного снижения резистентности с высокой вероятностью развития патологии эндокринной системы, заболеваний желудочно-кишечного тракта и дисбактериоза – при повышении показателя А1 и снижении показателей А2 и А3;

6) как вариант декомпенсированного снижения резистентности с высокой вероятностью развития острых пневмоний, мочеполовых инфекций и дисбактериоза – при повышении показателей А1 и А2 и нормальном значении показателя А3;

7) как вариант декомпенсированного снижения резистентности с высокой вероятностью развития мочеполовых инфекций, заболеваний желудочно-кишечного тракта и дисбактериоза – при понижении показателя А1 и повышении показателей А2 и А3;

8) как вариант декомпенсированного снижения резистентности с высокой вероятностью развития заболеваний желудочно-кишечного тракта, вирусных инфекций и дисбактериоза – при снижении показателей А1 и А2 и нормальном значении показателя А3;

9) как вариант декомпенсированного снижения резистентности с высокой вероятностью развития мочеполовых инфекций, патологии желудочно-кишечного тракта и дисбактериоза – при снижении показателя А1, нормальном значении показателя А2 и повышении показателя А3;

10) как вариант декомпенсированного дисбалансированного снижения резистентности с повышенной вероятностью развития онкологической патологии, коллагенозов, патологии эндокринной системы, острых пневмоний, заболеваний желудочно-кишечного тракта, цирроза печени, туберкулеза и дисбактериоза – при резком повышении (на 300-600 у.е.О.П.) показателей А1 и А2 и повышении или понижении показателя А3;

11) как вариант декомпенсированного дисбалансированного снижения резистентности с высокой вероятностью развития вирусных инфекций, мочеполовых инфекций, острых пневмоний, патологии эндокринной системы, заболеваний желудочно-кишечного тракта и дисбактериоза – при резком снижении (на 150-250 у.е.О.П.) показателей А1 и А2 и повышении или понижении значений показателя А3.

Мы применили существующую методику оценки состояния здоровья к нашим испытуемым для раннего выявления предболезни, скрытой болезни или иммунодефицита с учетом проведенных нами исследований [11, с. 82-84; 12, с. 84-85].

Необходимо отметить, что после распределения обследуемых по группам оценки состояния здоровья по “СОИС-технологии” нами не выявлено испытуемых, которых можно было включить в 3,4,7,10 и 11 группы, что указывает на отсутствие видимых отклонений в состоянии здоровья.

Проведенные исследования показали, что у большинства спортсменов после выполнения физической нагрузки показатели гуморального антиэндотоксинового иммунитета отклоняются от показателей нормы в сторону снижения или повышения. У 61% обследуемых (у всех легкоатлетов, у большинства триатлонистов) и у 50% (тяжелоатлетов и баскетболистов) выявляются первые признаки иммунодефицитных состояний при отсутствии жалоб со стороны ухудшения здоровья в момент выполнения теста PWC170. У 39% испытуемых признаков нарушения иммунитета не выявлено, хотя отмечается предрасположенность к развитию дисбактериоза и подверженность к развитию острого воспалительного процесса при чрезмерных физических нагрузках.

Дополнительно нами изучена концентрация ЭТ у обследуемых лиц до и после выполнения физической нагрузки в зависимости от распределения по группам здоровья по “СОИС-технологии “.

Большинство спортсменов имели повышенное содержание ЭТ в плазме крови как до, так и после выполнения теста. Содержание ЭТ в плазме крови в состоянии покоя, соответствующее показателям физиологической нормы, было выявлено у 8 человек из группы сравнения, 5 легкоатлетов, 5 триатлонистов, 3 баскетболистов, 6 тяжелоатлетов.

В 1 группе здоровья после выполнения физической нагрузки отмечали тенденцию к снижению концентрации эндотоксина и нарастание титров антигликолипидных антител, что указывает на наличие антительного ответа и адаптацию организма к предложенной физической нагрузке. Среди обследуемых 2 группы выявлено увеличение содержания ЭТ в 1,3 раза с одновременным увеличением титров антиэндотоксиновых антител, т.е. проявление системной эндотоксинемии. Концентрация ЭТ в 6 группе сохранялась на том же уровне независимо от выполненной физической нагрузки, что может указывать на толерантность к эндотоксину. Постоянный уровень концентрации ЭТ обеспечивается высокими (по сравнению с другими группами здоровья) титрами антиэндотоксиновых антител, которые купируют патологические проявления ЭТ. В 8 и 9 группах после выполнения физической нагрузки отмечали нарастание концентрации эндотоксина в 1,4-1,8 раза по сравнению с показателями в состоянии “покоя” на фоне относительно низких титров антигликолипидных антител, что может способствовать развитию эндотоксиновой агрессии у спортсменов при неадекватной физической нагрузке. Поэтому обследуемые этих групп (2,6,8,9) нуждаются в коррекции антиэндотоксинового иммунитета и подборе адекватной физической нагрузки для профилактики срыва адаптивно-приспособительных механизмов.

На основании полученных результатов нами проведена оценка состояния здоровья спортсменов и группы сравнения по “СОИС-технологии”.

Среди 98 обследованных по показателям иммунитета резистентность организма была в норме у 9 (9,2%) человек. У 22 (22,4%) испытуемых была выявлена иммунологическая картина дисбактериоза кишечника. У 8 (8,2%) спортсменов заподозрен острый воспалительный процесс с нормальным иммунным ответом. Первые признаки иммунодефицитных состояний, нарушение функции печени и почек, наличие прогрессирующих заболеваний желудочно-кишечного тракта выявлено у 29 (29,6%) испытуемых. У 26 (26,5%) человек заподозрены хронические мочеполовые инфекции в стадии обострения с развитием иммунодефицитных состояний (табл. 2).

Таблица 2. Оценка состояния здоровья обследуемых групп по «СОИС-технологии»

    Группа

СОИС-ИФА

Заболевания, превалирующие в группе

Группы обследованных

группа сравне-ния, n=34 легкоат-леты, n=18 баскет-болисты, n=20 тяжело-атлеты, n=13 триатло-нисты, n=13

1

Резистентность организма в норме

2

-

2

4

1

2

Наличие дисбактериоза

14

-

4

3

1

3

Острые и хронические мочеполовые инфекции в стадии обострения с нормальным иммунным ответом

-

-

-

-

-

4

Паразитарные инвазии, хламидийные инфекции и воспалительные заболевания верхних дыхательных путей, заболевания желудочно-кишечного тракта в стадии обострения с нормальным иммунным ответом

-

-

-

-

-

5

Заболевания желудочно-кишечного тракта; эндокринной системы; доброкачественные новообразования на фоне иммунного дисбаланса

4

-

-

-

-

6

Острый воспалительный процесс с нормальным иммунным ответом

-

1

5

-

2

7

Возникновение иммунодефицитных состояний, развитие хронических воспалительных процессов

-

-

-

-

-

8

Первые признаки развития иммунодефицитных состояний; нарушение функции печени и почек; наличие прогрессирующих заболеваний желудочно-кишечного тракта

7

10

6

6

-

9

Хронические мочеполовые инфекции в стадии обострения с развитием иммунодефицитных состояний; нарушение функции печени и почек; наличие прогрессирующих заболеваний желудочно-кишечного тракта

7

7

3

-

9

10

Онкологические заболевания; гормонально-активные опухоли; острые и хронические аутоиммунные заболевания; туберкулез

-

-

-

-

-

11

Резкое угнетение иммунитета на фоне: тяжелых стрессов; вирусных инфекций; сахарного диабета; онкологических заболеваний III-IV стадии; оперативного вмешательства

-

-

-

-

-

Таким образом, предложенный нами метод оценки концентрации эндотоксина в системном кровотоке и показателей гуморального и клеточного иммунитета при физической нагрузке у спортсменов позволяет адекватно оценивать эффективность тренировок, выявлять скрыто протекающие заболевания с последующим целенаправленным диагностическим обследованием и патогенетическим лечением.


Библиографический список
  1. Суздальницкий Р.С., Левандо В.А., Кассиль Г.Н. и др. Стрессорные и спортивные иммунодефициты у человека // Теория и практика физической культуры. 1990. № 6.
  2. Опарина О.Н., Кочеткова Е.Ф. Влияние стрессовых состояний на работоспособность спортсмена в условиях соревнований // Международный научно-исследовательский журнал.  2014. № 2 (21). Часть 1.
  3. Опарина О.Н., Кочеткова Е.Ф. «Цена» адаптации к мышечной работе // Международный научно-исследовательский журнал.  2014. № 2 (21).  Часть 1.
  4. Опарина О.Н., Кочеткова Е.Ф. Проблема адаптации в физиологии спорта // Международный научно-исследовательский журнал.  2013.  № 12 (19).  Часть 1.
  5. Опарина О.Н., Кочеткова Е.Ф.  Функциональные резервы адаптации // Международный научно-исследовательский журнал.  2013.  № 12 (19).  Часть 1.
  6. Яковлев М.Ю., Лиходед В.Г., Аниховская И.А., Майская С.А., Салахов И.М., Уразаев Р.А. и др. Использование показателей антиэндотоксинового иммунитета для объективной оценки сопротивляемости организма и эффективности терапии // Медицинский журнал России.  1998. №1-2.
  7. Novitsky T.J. Limulus amebocyte lysate (LAL) detection of endotoxin in human blood // J. Endotox.Res. 1994. V.1.
  8. Опарина О.Н.  Биологические свойства эндотоксина кишечной микрофлоры // Современные научные исследования и инновации. Январь 2014. №1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/01/31034
  9. Лиходед В.Г., Аниховская И.В., Аполлонин А.В. и др. Fc-зависимое связывание эндотоксинов грамотрицательных бактерий полиморфноядерными лейкоцитами крови человека // Микробиология. 1996. №2.
  10. Аниховская И.А. Выявление групп риска, выбор тактики обследования и оценка эффективности лечения различных заболеваний по показателям антиэндотоксинового иммунитета // Автореф. …канд. мед. наук.  М. 2001.  19с.
  11. Опарина О.Н., Кочеткова Е.Ф.  Оценка адаптации к физическим нагрузкам у спортсменов по показателям системной эндотоксинемии и клеточного иммунитета // Международный научно-исследовательский журнал.  2014.  № 4 (23).  Часть 1.
  12. Опарина О.Н., Кочеткова Е.Ф.  Оценка адаптации к физическим нагрузкам у спортсменов по показателям гуморального звена антиэндотоксинового иммунитета // Международный научно-исследовательский журнал.  2014. № 4 (23). Часть 1.


Все статьи автора «Опарина Ольга Николаевна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: