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
Группыздоровья |
Показатели содержания антител |
||
к Re-гликолипиду – А1 | к ЛПС E.coli 014 – А2 |
(А2/А1) – 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
- Суздальницкий Р.С., Левандо В.А., Кассиль Г.Н. и др. Стрессорные и спортивные иммунодефициты у человека // Теория и практика физической культуры. 1990. № 6.
- Опарина О.Н., Кочеткова Е.Ф. Влияние стрессовых состояний на работоспособность спортсмена в условиях соревнований // Международный научно-исследовательский журнал. 2014. № 2 (21). Часть 1.
- Опарина О.Н., Кочеткова Е.Ф. «Цена» адаптации к мышечной работе // Международный научно-исследовательский журнал. 2014. № 2 (21). Часть 1.
- Опарина О.Н., Кочеткова Е.Ф. Проблема адаптации в физиологии спорта // Международный научно-исследовательский журнал. 2013. № 12 (19). Часть 1.
- Опарина О.Н., Кочеткова Е.Ф. Функциональные резервы адаптации // Международный научно-исследовательский журнал. 2013. № 12 (19). Часть 1.
- 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.
- Novitsky T.J. Limulus amebocyte lysate (LAL) detection of endotoxin in human blood // J. Endotox.Res. 1994. V.1.
- 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
- Лиходед В.Г., Аниховская И.В., Аполлонин А.В. и др. Fc-зависимое связывание эндотоксинов грамотрицательных бактерий полиморфноядерными лейкоцитами крови человека // Микробиология. 1996. №2.
- 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.
- 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.
- 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.