В работах ряда авторов было установлено, что в физиологических условиях эндотоксин (ЭТ) поступает из кишечника дробно и, поэтому,  обнаруживается в плазме периферической крови только в каждом третьем случае в концентрации до 1,0 Eu/мл (83,3 пг/мл) при постоянном присутствии в общей гемоциркуляции ЛПС-позитивных полиморфноядерных лейкоцитов (ПЯЛ). Это позволило установить новое биологическое явление, получившее название «системная эндотоксинемия» (СЭЕ) [1, с. 83-89; 2].

СЭЕ определяет необходимый уровень базовой физиологической активности различных систем организма в условиях постоянно изменяющейся внешней среды, которая реализуется за счет широкого спектра биологических свойств ЭТ, его способности  взаимодействовать с многочисленными рецепторами, определяющими уровень активности клетки [3]. Эта уникальная способность ЛПС – липополисахарида внешней мембраны клеточной стенки грамотрицательных бактерий – является ведущей в общей патологии и в патогенезе разнообразных заболеваний и синдромов, которые являются следствием «эндотоксиновой агрессии».

Эндотоксиновая агрессия (ЭА) – это патологический процесс, обусловленный избытком ЛПС в системном кровотоке и относительной или абсолютной недостаточностью антиэндотоксинового иммунитета (АЭИ), который имеет стереотипную клиническую и лабораторную манифестацию и трансформируется в какое-либо заболевание в силу генетической и/или приобретенной предрасположенности. Наиболее частыми клинико-лабораторными проявлениями ЭА являются повышение температуры тела, лейкоцитоз или лейкопения, проявления гипер- или гипокоагуляции и активации перекисного окисления липидов. ЭА принимает участие в патогенезе атеросклероза, аллергических и аутоиммунных заболеваний, патологии беременных и новорожденных, хронических вирусных болезней, хронических заболеваний мочеполовой системы и женского бесплодия, болезней сердечнососудистой и эндокринной системы [4; 5, с. 8‑13; 6, с. 103-107; 7, с. 149-152]. ЭА может носить острый и хронический характер (между ними имеются четкие клинические и лабораторные различия). Основными причинами ее развития являются стресс, недостаточность кишечного и печеночного барьеров. Важную роль в развитии ЭА могут иметь иммунодефицитные состояния, возникающие из-за направленности биологического действия ЛПС, которые определяется не только его концентрацией в кровотоке, но и активностью антиэндотоксинового иммунитета (АЭИ). Особую роль в понимании места ЭА в общей патологии занимают синдромы, в патогенезе которых ей принадлежит ведущая  роль. Это касается в первую очередь общего адаптационного синдрома, который предшествует развитию  практически всех заболеваний [8, с. 31;  9, P. 120]. Известно, что физическая нагрузка увеличивает поступление ЭТ из кишечника в кровоток [10, P. 47-55]. Исходя из этого, нам представилось интересным изучить вопрос о соотношениях между показателями концентрации ЭТ  и кортизола (как маркера стресс-реакции) в плазме крови спортсменов до и после выполнения физической нагрузки.

Цель исследования: сопоставить динамику изменения показателей концентрации эндотоксина (ЭТ) и кортизола в общем кровотоке спортсменов в зависимости от стрессорной реакции на физическую нагрузку.

Материал и методы исследования. Проведено исследование концентрации ЭТ и кортизола в плазме крови в 2 группах испытуемых. В I группу были включены 31 студент: 13 триатлонистов и 18 легкоатлетов, которые находились в подготовительном периоде годичного тренировочного цикла. II группу составили 33 студента: 20 баскетблистов и 13 тяжелоатлетов, которые находилсь в соревновательном периоде годичного тренировочного цикла. В качестве физической нагрузки применяли тест PWC₁₇₀, который проводили по стандартной методике на велоэргометре «SVEN SPORT». Степень утомления оценивали по выраженности изменений влажности и окраски кожных покровов, речи, мимики, дыхания, движений и самочувствия. Концентрацию кортизола (как маркера стресс-реакции) определяли иммуноферментным методом тест-системой фирмы “Хема-Медика” (показатели нормы – 295,0±18,2 нмоль/л).

Концентрацию ЭТ в кровотоке определяли по активности плазмы крови в ЛАЛ-тесте (реакция с лизатом амебоцитов краба Limulus poliphemus) и выражали в единицах активности EU/мл. Постановку ЛАЛ-теста осуществляли с применением препарата E-toxate фирмы “Sigma” (США) в микромодификации (Патент РФ № 2169367). Показатели нормы – 0-1 EU/мл.

Оценку результатов исследований проводили методом вариационной статистики с использованием t-критерия Стьюдента. Показатель р<0,05 оценивали как значимый. Кроме того, значимость коэффициентов регрессии R и их различий по t-критерию Стьюдента определяли методом регрессионного анализа.

Результаты и их обсуждение. В I группе у триатлонистов после физической нагрузки произошло увеличение  средних показателей концентраций кортизола (с 246,8±14,7 до 332,2±17,1 нмоль/л) и ЭТ (с 1,19±0,19 до 1,41±0,18 EU/мл) при адекватной переносимости теста PWC₁₇₀. Из 18 спортсменов-легкоатлетов только 10 перенесли нагрузку адекватно (1 подгруппа), а у 8 была выражена реакция дизадаптации (2 подгруппа). Для спортсменов-легкоатлетов 2 подгруппы характерны изначальные высокие средние показатели концентрации кортизола в плазме крови по сравнению со средними показателями концентрации кортизола в плазме крови у спортсменов 1 подгруппы (соответственно: 368,7±13,1 и 328,7±15,9 нмоль/л). Средние показатели концентрации кортизола у легкоатлетов с реакцией дизадаптации на тест PWC₁₇₀ были значимо выше, чем у легкоатлетов с реакцией адаптации (соответственно: 546,1±19,2 и 490,3±18,4 нмоль/л). Средние показатели концентрации ЭТ в плазме крови до и после выполнения физической нагрузки у легкоатлетов 1 подгруппы (с реакцией адаптации) были значимо ниже (соответственно: 1,22±0,27 и 1,12±0,27 EU/мл), чем у легкоатлетов 2 подгруппы (с реакцией дизадаптации) (соответственно: 2,09±0,14 и 2,18±0,25 EU/мл). Это подтверждает наше предположение о важной роли стрессовой реакции в механизмах регуляции поступления ЭТ из кишечника в общую гемоциркуляцию, что обуславливается реакцией напряжения  симпатоадреналовой системы, и вызывает проявление эндотоксиновой агрессии. Изначально высокие концентрации ЭТ в общем кровотоке спортсменов, в отсутствии тенденции к их снижению при физической нагрузке, могут быть причиной развития дизадапционных реакций. Во II группе испытуемых из 20 баскетболистов 11 перенесли физическую нагрузку адекватно (1 подгруппа), а у 9 развилась реакция дизадаптации (2 подгруппа). У  студентов 2 подгруппы средние показатели начальной и постнагрузочной концентрации ЭТ были в 1,5 раза выше, чем у спортсменов с адаптацией и составляли соответственно: 2,94±0,14 и 3,05±0,52 EU/мл. При этом средние показатели донагрузочной концентрации кортизола у спортсменов 2 подгруппы (147,7±16,4 нмоль/л) была значимо ниже физиологической нормы и в 2 раза меньше, чем у спортсменов с адаптацией, а средние показатели постнагрузочной концентрации кортизола у спортсменов 2 подгруппы (366,3±14,6 нмоль/л) – в 1,5 раза ниже по сравнению со средними показателями концентрации кортизола в плазме крови у баскетболистов с адекватной реакцией на физическую нагрузку. Следовательно, дизадаптивные реакции у спортсменов-баскетболистов, находящихся в соревновательном периоде, развиваются на фоне ЭА и истощения резервных возможностей симпатоадреналовой системы.

Тяжелоатлеты, которые как и баскетболисты, находились в соревновательном периоде, перенесли нагрузку без выраженных признаков утомления. Изменение средних показателей концентрации ЭТ в плазме крови до и после выполнения физической нагрузки были соответственно 1,47±0,18 и 1,86±0,17 EU/мл на фоне увеличения средних показателей концентрации кортизола с 284,8±16,9 до 379,2±13,2 нмоль/л.

Таким образом, для адаптации спортсменов, находящихся в соревновательном периоде тренировочного цикла, к стандартной физической нагрузке PWC₁₇₀, характерно или повышение концентрации ЭТ в плазме крови, которое происходит на фоне значительной активации симпатоадреналовой системы, или ее уменьшение при стабильных концентрациях кортизола. Прирост концентрации ЛПС происходит на фоне реакции напряжения со стороны симпатоадреналовой системы, которая способна обеспечивать дополнительный сброс портальной крови в общую гемоциркуляцию по шунтам.

Это свидетельствует об истощении резервных возможностей симпатоадреналовой системы, предшествовавшая гиперактивация которой, по-видимому, явилась главной причиной развития ЭА. Кроме того, у баскетболистов и легкоатлетов с дизадаптацией к физической нагрузке были выявлены серологические признаки дисбиотических процессов в кишечнике, которые сами по себе являются одной из главных причин развития ЭА.

1. Бондаренко В. М., Лиходед В. Г., Яковлев М. Ю. Определение эндотоксина грамотрицательных бактерий в крови человека // Микробиология.  2002.  № 2.
2. Яковлев М. Ю. Системная эндотоксинемия в физиологии и патологии человека // Автореф. дисс….докт. мед. наук.  М., 1993.  55 с.
3. 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
4. Конев Ю. В. Системная эндотоксинемия и клинико-патогенетические особенности течения атеросклероза и ишемической болезни сердца в пожилом и старческом возрасте // Автореф. дисс… докт. мед. наук.  М., 1997.
5. Лиходед В. Г., Ющук Н. Д., Яковлев М. Ю. Роль эндотоксина грамотрицательных бактерий в инфекционной и неинфекционной патологии //Архив патологии. 1996. № 2.
6. Гремякова Т. А., Погорельская Л. А., Ильинский Ю. А., Лиходед В. Г., Поверенный А. М., Табачник А. Л. Антиэндотоксиновая активность  сывороток крови больных брюшным тифом // Микробиология.  1982.  № 9.
7. Ипатов А. И., Новикова И. Г., Орлов Л. А., Яковлев М. Ю. Взаимосвязь между состоянием антиэндотоксинового иммунитета и некоторыми показателями периферической гемодинамики при остром инфаркте миокарда // Медицинский журнал России.  1998.  № 2.
8. Яковлев М.Ю. «Эндотоксиновая  агрессия» как предболезнь или универсальный фактор патогенеза заболеваний человека и животных // Успехи современной биологии. 2003.  Т.123.  №1.
9. Yakovlev M.Yu. Elements of endotoxin theory of human physiology and pathology: “systemic endotoxinemia”, “endotoxin aggression” and “endotoxin insufficiency?” // J. Endotoxin Research. 2000. V.6. № 2.
10. Jeukendrup AR, Vet-Joop K, Sturk A. et al. Relationship between gastro-intestinal complaints and endotoxaemia, cytokine release and the acute-phase reaction during and after a long-distance triathlon in highly trained men // Clinical Science. 2000.  V.98.

Все статьи автора «Опарина Ольга Николаевна»