Для того чтобы воспользоваться данной функцией,
необходимо войти или зарегистрироваться.

Закрыть

Войти или зарегистрироваться

Логин:
Пароль:
Забыли свой пароль?
Войти как пользователь:
Войти как пользователь
Вы можете войти на сайт, если вы зарегистрированы на одном из этих сервисов:

Оглавление

Опыт применения ингаляций ксенон-кислородной смеси в общем комплексе восстановительных мероприятий

Современный спорт высоких достижений характеризуется значительным объемом и интенсивностью физических нагрузок в ходе тренировочного процесса. При этом подготовка спортсмена к соревнованиям протекает зачастую на фоне недостаточного восстановления уровня функционального состояния, что может негативно сказываться на спортивных результатах. Проблема повышения физической работоспособности и ускорения процессов восстановления после выполнения нагрузок всегда являлась актуальной для специалистов в области спортивной медицины и физической реабилитации. При этом применяемые средства и методы не должны наносить вред организму спортсмена и быть не запрещенными Всемирным Антидопинговым Агентством (ВАДА). Постоянно повышающие требования в этом направлении ведут к тому, что все большее количество способов и средств коррекции функционального состояния оказываются за рамками этих правил [1,2]. Соревнования высокого уровня заставляют спортсмена работать на пределах своих физиологических возможностей и могут приводить к развитию эмоциональных, вегетативных и соматических расстройств. Таким образом, комплексные и своевременно проведенные мероприятия по коррекцию функционального состояния являются неотъемлемой составной частью системы подготовки спортсменов высокой квалификации [3].

Одним из перспективных методов коррекции функционального состояния спортсменов является использование газовых смесей на основе инертных газов. При этом наиболее целесообразным является применение ксенон-кислородных газовых смесей, поскольку при атмосферном давлении только ксенон обладает выраженным терапевтическим эффектом [4,5,6]. Однако рассматривать ксенон в качестве перспективного газообразного лекарственного средства стало возможным не только благодаря его уникальным биологическим и физическим свойствам, но и потому, что в нашей стране были проведены масштабные доклинические и клинические испытания ксенона, которые позволили создать полноценную нормативно-правовую базу для внедрения этого газа в широкую медицинскую практику. Подобной возможности в настоящее время нет ни у одной другой страны в мире. Вместе с тем, полноценных научных исследований, которые позволили бы применять специальные газовые смеси на основе ксенона в практике спортивной медицины, до настоящего времени никем не проводилось.

Цель настоящих исследований - обоснование и разработка эффективного метода восстановления функционального состояния спортсменов в различные периоды тренировочного процесса с помощью ингаляций ксенон-кислородной смеси.

НИР выполнялась в два этапа.

На первом этапе работы был обобщен отечественный и зарубежный опыт использования ксенона в медицинской практике, а также выбраны направления и методы исследования.

Анализ данных отечественных и зарубежных работ позволил выявить основные механизмы, структуры и направленности воздействия газовых смесей на основе ксенона на восстановление организма, коррекцию психического и функционального состояния спортсмена.

Была разработана программа-методика дальнейших исследований, в которой различные варианты ингаляционных технологии апробированы в ходе проведения учебно-тренировочных сборов с участием высококвалифицированных спортсменов.

Основными задачами второго этапа НИР являлись:

  • экспериментальные комплексные исследования эффективности использования ксенон-кислородной газовой смеси (с концентрацией кенона от 30% до 70%) на различных этапах подготовки спортсменов.
  • обоснование системы и методов применения ксенонотерапии для восстановления работоспособности, коррекции физического, психического и функционального состояния спортсменов.
  • разработка методических рекомендаций по использованию смеси ксенона с кислородом в практике подготовки спортсменов.

На рис.1 представлен разработанный дыхательный контур на первом этапе эксперимента.

Рис. 1 - Дыхательный контур при ингаляции ксеноно-кислородной газовой смеси

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В исследованиях приняло участие 40 спортсменов-мужчин (средний возраст 23±3 года) парного и распашного весла, являющихся членами сборной команды России по академической гребле. Все участники испытаний подписывали информированное согласие на участие в экспериментах. Работа была выполнена в ходе учебно-тренировочных сборов на гребной базе Кальдос-де-Арегос (Португалия).

Экспериментальные исследования были выполнены в дни наиболее интенсивных контрольно-режимных тренировок и включали в себя проведение сеанса ингаляции ксенон-кислородной смеси и комплексное биохимическое обследование крови. Всего за время учебно-тренировочных сборов было проведено три контрольно-режимных тренировки (три серии экспериментов).

Все спортсмены были случайным образом разделены на две группы: основную (n=20) и контрольную (n=20). Фоновое обследование всех испытуемых проводили вечером, после завершения контрольно-режимной тренировки. После регистрации фоновых показателей и забора крови спортсменам основной группы проводили ингаляции ксенон-кислородной смеси с концентрацией Xe от 30 до 70% и длительностью процедуры от 2 до 4 мин в зависимости от уровня ситуационной и личностной тревожности, после чего (через 60 мин) повторно осуществляли забор проб крови для биохимических исследований. Для сравнения биохимического статуса спортсменов контрольной и основной группы обследование выполняли также утром следующего дня.

Рис. 2 - Проведение процедуры на гребной базе УТС Кальдос-де-Арегос, Португалия

Изучение функционального состояния спортсменов было основано на оценке активности тканевых ферментов - аланиаминотрансферазы (АЛТ), аспартатаминотрансферазы (АСТ) и концентрации гормонов в сыворотке крови (кортизол, тестостерон).

Рис. 3 - Забор крови для биохимического исследования

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Физическая нагрузка различной интенсивности обусловливает биохимические изменения не только в мышцах, но и в крови, и внутренних органах. Поскольку все реакции обмена веществ осуществляются ферментами, регуляция метаболизма сводится в конечном итоге к регуляции активности ферментов.

В табл. 1 представлены данные, отражающие динамику содержания уровня АЛТ у обследованных спортсменов основной и контрольной групп. Обращает на себя внимание тот факт, что в первой серии экспериментов после ингаляции ксенон-кислородной газовой смеси у представителей опытной группы мы отмечали значимое увеличение активности аланинаминотрансферазы в среднем на 50,2% (p<0,01). На следующее утро активность АЛТ была выше исходных значений в среднем на 29,3% (p<0,05). У представителей же контрольной группы АЛТ на утро после тренировки также повысилось в среднем на 94,8% (p<0,05). При этом увеличение активности АЛТ у спортсменов контрольной группы на следующее утро было достоверно выше чем у представителей основной группы (p<0,05).

Во второй серии экспериментов содержания уровня АЛТ после ингаляции газовой смеси возрос в основной группе в среднем на 33,7% (p<0,05), на следующее утро снизилась в среднем на 30,9% (p<0,05) по сравнению с исходными значениями. В контрольной группе статистически достоверных изменений активности АЛТ на следующее утро после тренировки мы не отмечали.

В третьей серии экспериментов после ингаляции ксенон-кислородной газовой смеси у респондентов опытной группы мы фиксировали достоверное увеличение активности АЛТ в среднем на 72,8% (p<0,01). На следующее утро уровень содержания АЛТ достоверно не отличалось от исходных значений. В контрольной группе на следующее утро после третьей контрольно-режимной тренировки было отмечено увеличение активности АЛТ в среднем на 84,5% (p<0,05).

Таблица 1.

Динамика содержания уровня АЛТ в сыворотке крови спортсменов обеих групп (n=40)

Дата эксперимента

Основная группа

Контрольная группа

Вечер после тренировки до ингаляции

Вечер после ингаляции

Следующее утро

Вечер после тренировки

Следующее утро

20.03.2010

31,5±0,22

46,4±0,14**

54,4±0,18 *

33,6±0,47*

59,6±0,14*

24.03.2010

33,1±0,06

44,2±0,24*

30,6±0,22*

37,6±0,2

39,6±0,02

28.03.2010

28,4±0,36

47,4±0,04**

48±0,53

34,6±1,4

60±0,9*

Примечания: * изменения по сравнению с фоновыми значениями статистически достоверны (р<0,05) ** изменения по сравнению с фоновыми значениями статистически достоверны (p<0,01)

В табл. 2 представлены данные динамики изменения активности АСТ в основной и контрольной группах. Аналогично изменениям активности АЛТ, в первой серии экспериментов после ингаляции ксенон-кислородной газовой смеси в опытной группе мы отмечали значимое увеличение активности аспартатаминотрансферазы в среднем на 32,6% (p<0,01). А на следующее утро активность АСТ также была выше исходных значений в среднем на 12,0% (p<0,05). У представителей контрольной группы АСТ на утро после тренировки также повысилось в среднем на 53,2% (p<0,01). Причем рост активности фермента в контрольной группе был достоверно выше, чем в опытной (p<0,05).

Во второй серии экспериментов активность АСТ после ингаляции возросла в основной группе в среднем на 18,9% (p<0,05), а на следующее утро снизилась в среднем на 18,8% (p<0,05) по сравнению с исходными значениями. В контрольной группе статистически значимых изменений активности АСТ отмечено не было.

В третьей серии экспериментов после ингаляции ксеноно-кислородной газовой смеси у респондентов основной группы отмечалось достоверное увеличение активности АСТ в среднем на 29,8% (p<0,01). На следующее утро активность аспартатаминотрансферазы достоверно не отличалась от исходных значений. В контрольной группе на следующее утро после третьей контрольно-режимной тренировки было отмечено увеличение активности АСТ в среднем на 46,4% (p<0,05).

Таблица 2

Динамика содержания уровня АСТ в сыворотке крови спортсменов обеих групп (n=40)

Дата эксперимента

Основная группа

Контрольная группа

Вечер после тренировки до ингаляции

Вечер после ингаляции

Следующее утро

Вечер после тренировки

Следующее утро

20.03.2010

56,5±0,16

74,7±0,34*

79,1±0,26**

53,4±0,78**

78,4±0,64*

24.03.2010

62,1±0,42

73,6±0,22*

59,8±0,16*

62,2±1,4

64,2±0,8

28.03.2010

56,8±0,56

70,4±0,32*

67,7±0,44

58,4±0,04

80,4±1,2**

Примечания: * изменения по сравнению с фоновыми значениями статистически достоверны (р<0,05) ** изменения по сравнению с фоновыми значениями статистически достоверны (p<0,01)

Таким образом, в ходе проведенных исследований было выявлено, что сеансы ингаляции ксенон-кислородной смеси влияют на уровень содержания тканевых ферментов. Как известно, активность АЛТ и АСТ повышается при значительной физической нагрузке, что объясняется увеличением проницаемости клеточных мембран в условиях ацидоза. Целостность мышечных клеток нарушается не одномоментно, а в результате снижения рН в тканях в процессе тренировки и некоторого времени после ее окончания. Поэтому факт увеличения активности тканевых ферментов и степень этого роста отражает у спортсменов выраженность развивающегося утомления.

Было отмечено, что в основной группе после проведения ингаляций ксенон-кислородной смесью увеличение концентрации тканевых ферментов было достоверно ниже, чем в контрольной группе, что, очевидно, свидетельствует о способности инертного газа стабилизировать клеточные мембраны, предупреждая тем самым развитие мышечного утомления.

Кроме измерения активности ряда ферментов для оценки функционального состояния мы проводили количественную оценку секреции ряда гормонов (кортизол, тестостерон).

Величина изменения содержания гормонов в крови зависит от мощности и длительности выполняемых нагрузок, а также от степени тренированности спортсмена. При работе одинаковой мощности у более тренированных спортсменов наблюдаются менее значительные изменения уровней содержания этих показателей в крови. Кроме того, по изменению содержания гормонов в крови можно судить об адаптации организма к физическим нагрузкам, интенсивности регулируемых ими метаболических процессов, развитии процессов утомления.

В табл. 3 представлены данные по динамике концентрации тестостерона в сыворотке крови спортсменов. В первой экспериментальной серии после окончания сеанса ингаляции мы отмечали некоторое снижение концентрации тестостерона у спортсменов основной группы в среднем на 34,8% (p<0,01). На следующее утро концентрации тестостерона оставались сниженными относительно исходных величин в среднем на 16,2% (p<0,05). В контрольной же группе концентрация тестостерона также достоверно снижалась в первой серии экспериментов в среднем на 4.9% (p<0,01). Однако выявленная разница в снижении концентрации тестостерона в крови основной и контрольной группе была не достоверной.

Во второй серии экспериментов статистически значимой динамики концентрации тестостерона после ингаляции ксенон-кислородной смеси представителям основной группы мы не отмечали. На следующее утро концентрация гормона в плазме крови достоверно повышалась в среднем на 78,4% (p<0,05). В контрольной группе статистически достоверных изменений концентраций тестостерона в плазме крове не отмечено.

В третьей серии экспериментов после ингаляции ксенон-кислородной смеси у представителей опытной группы было отмечено достоверное снижение концентрации исследуемого гормона в среднем на 17,2% (p<0,05). Измерения, проведенные на следующее утро, выявили увеличение содержания тестостерона в среднем на 27,3% (p<0,01). У спортсменов контрольной группы статистически достоверных изменений концентрации тестостерона после третьей контрольно-режимной тренировки мы не наблюдали.

Таблица 3

Динамика концентрации тестостерона в сыворотке крови у спортсменов обследованных групп (n=40)

Дата эксперимента

Основная группа

Контрольная группа

Вечер после тренировки до ингаляции

Вечер после ингаляции

Следующее утро

Вечер после тренировки

Следующее утро

20.03.2010

18,6±0,58

12,8±0,12**

15,7±0,44*

16,8±0,28

15,9±0,18

24.03.2010

17,7±0,88

12,7±0,32

25,2±0,46**

16,9±0,68

24,1±0,72

28.03.2010

15,1±0,22

13,9±0,28*

16,5±0,60**

15,8±0,12

16,1±0,16

Примечания: * изменения по сравнению с фоновыми значениями статистически достоверны (р<0,05) ** изменения по сравнению с фоновыми значениями статистически достоверны (p<0,01)

Известно, что тестостерон является половым гормоном, обладающим выраженным анаболическим эффектом, способствующим быстрому восстановлению уровня функционального состояния после истощающих физических нагрузок. В проведенном исследовании мы обнаружили факт того, что ингаляции ксенон-кислородной смеси при их курсовом использовании способствуют увеличению концентрации тестостерона в крови, ускоряя тем самым восстановление физической работоспособности после интенсивных тренировочных нагрузок.

Анализ данных, представленных в табл. 4 свидетельствует о том, что во всех экспериментальных сериях в основной группе отмечено снижение концентрации кортизола после проведения сеансов ингаляции ксенон-кислородной смеси в среднем на 53.5% (p<0,05). Вместе с тем, на следующее утро был зафиксирован значительный рост показателя в среднем на 489% (p<0,01). В контрольной группе на следующее утро после тренировки также нами был также зафиксирован рост концентрации кортизола в среднем на 369% (p<0,01).

Таблица 4

Динамика концентрации кортизола в сыворотке крови у спортсменов обследованных групп (n=40).

Дата эксперимента

Основная группа

Контрольная группа

Вечер после тренировки до ингаляции

Вечер после ингаляции

Следующее утро

Вечер после тренировки

Следующее утро

20.03.2010

241,7±0,56

108,7±1,4*

722,6±0,14**

165,6±0,90

684,4±0,10**

24.03.2010

200,7±0,30

156,3±0,24*

711,8±0,22**

182,4±0,32

613,8±0,42**

28.03.2010

269,2±0,66

218,4±0,18*

902±0,32**

164,6±0,14

681,8±0,08**

Примечания: * изменения по сравнению с фоновыми значениями статистически достоверны (р<0,05) ** изменения по сравнению с фоновыми значениями статистически достоверны (p<0,01)

Таблица 5

Общая динамика некоторых биохимических показателей и сдвигов уровня гормонов сыворотки крови в различных группах относительно исходных величин (фон)** (n=40)

Измеряемые показатели (в % к фоновым величинам)

Основная группа

Контрольная группа

После ингаляции

Следующее утро

Следующее утро

Концентрация кортизола

1 серия

59,2*

300,6*

369,8*

2 серия

92,7*

315,4*

376,3*

3 серия

105,3

353,6*

364,3*

Концентрация тестостерона

1 серия

65,2*

83,8*

95,1

2 серия

89,9*

142,5*

139,7*

3 серия

88,9*

111,2*

100,6

Концентрация АЛТ

1 серия

150,2*

171,3*

194,8*

2 серия

133,7*

92,6*

104,7*

3 серия

172,8*

181,6*

184,5*

Концентрация АСТ

1 серия

132,5*

141,5*

153,2*

2 серия

118,9*

96,1*

115,1*

3 серия

124,9*

120,6*

146,4*

Примечания: * изменения по сравнению с фоновыми значениями статистически достоверны (р<0,05) ** фоновые показатели (измеренные после тренировки) приняты за 100%

Рис. 4 - У спортсмена контрольной группы на фоне нарастания интенсивности нагрузок отмечался катаболический эффект, что проявлялось непрерывным снижением показателей тестостерона, снижением Т/К индекса.

Рис. 5 Сеансы ксенон-кислородной терапии способствовали нарастанию концентрации тестостерона в крови на фоне режимных тренировок, при этом сохраняя уровень кортизола в пределах физиологической нормы, что свидетельствовало о преобладании анаболического эффекта.

Полученные нами данные позволяют предполагать, что ингаляции ксеноно-кислородной газовой смеси оказывают несущественное влияние на концентрацию кортизола в плазме крови. Резкое увеличение содержания гормона в крови на следующий день после тренировки незначительно выходит за рамки верхней границы нормы и объясняется суточной периодичностью секреции кортизола.

ВЫВОДЫ

  1. Сеансы ингаляций ксенон-кислородной смеси способствуют стабилизации клеточных мембран, предупреждая тем самым развитие мышечного утомления. В основной группе после проведения ингаляций ксенон-кислородной смесью увеличение концентрации тканевых ферментов было достоверно ниже, чем в контрольной группе, что, очевидно, свидетельствует о способности инертного газа стабилизировать клеточные мембраны, предупреждая тем самым развитие мышечного утомления.
  2. Курс сеансов ингаляций ксенон-кислородной смеси после интенсивных тренировок приводит к некоторому увеличению концентрации тестостерона и уменьшению содержания кортизола в плазме крови, способствуя тем самым восстановлению физической работоспособности спортсменов после интенсивных физических нагрузок.
  3. Полученные результаты у спортсменов, которым проводили сеансы ингаляции ксенон-кислородной смеси, свидетельствуют об устойчивой тенденции динамики показателей в сторону восстановления функционального состояния спортсменов, что имеет исключительно важное значение в плане профилактики возможного развития синдромов дезадаптации, переутомления и перетренированности.

Указанные факты трудно переоценить, поскольку современные фармакологические способы не в состоянии обеспечить надежной профилактики развития подобных нарушений гомеостаза. Решение рассматриваемой проблемы комплексным, профилактическим проведением фармако- и сеансов ксенон-кислородной терапии представляется более перспективным. Поливалентные эффекты действия ксенон-кислородной терапии позволили получить ответы на некоторые вопросы. В первом скромном приближении, выполненные в течение последних 10 лет исследования в циклических, игровых и высоко координированных видах спорта позволили обнаружить и описать, очевидно, лишь поверхностно лежащие эффекты действия ксенона на организм спортсмена и сделаны первые шаги в понимании механизма действия ксенона.

Многие вопросы сегодня, к сожалению, остаются неясными и несомненно требуют дальнейших глубоких изысканий. По нашему мнению, необходимо проведение стендовых тестов, более углубленных исследований гормонального профиля, оценки митохондриальных ферментов и изменения морфологической структуры митохондрий, исследование динамики изменений нейротропного фактора мозга (BDNF), классификация стадий действия ксенона при проведении ингаляции, определение оптимального процентного содержания ксенона (во вдыхаемой смеси с кислородом), скорости потока подаваемой газовой смеси, длительности проведения процедуры с целью индивидуального подбора в соответствии со степенью личностной и ситуационной тревожности, характера вида спорта, направленности тренировочного процесса и периода подготовки в годовом цикле. Максимальные результаты, которые позволят полноценно оценить возможности предлагаемой методики профилактики развития дезадаптации, переутомления и перетренированности, могут быть достигнуты только в случае постоянной и адекватной финансовой поддержки исследований, поскольку иначе истинная картина поливалентного влияния сеансов ксенон-кислородной реабилитации организма, описанная в основном теоретически многими специалистами может так и остаться, не смотря на признаваемые инновационные достоинства, в ближайшие десятилетия поливалентной тайной.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Голец, В.А. Контроль реакции сердечно-сосудистой системы спортсменов на дозированную физическую нагрузку как способ предупреждения патологических состояний [Текст] / В.А. Голец, Е.И. Евдокимов // Физическое воспитание студентов творческих специальностей: сб. науч. тр. - Харьков, 2008. - С. 32-41.
  2. Смоленский, А.В. Краткий курс лекций по спортивной медицине [Текст] / Физическая культура. - М.,2005. - 192 с.
  3. Дубровский, В.И. Спортивная медицина [Текст] : учеб. для студ. высш. учеб. заведений. - 2-е изд., доп. - М., 2002. - 512 с.
  4. Буров, Н.Е. Клинические стадии и субъективные ощущения при ксеноновой анестезии [Текст] / Н.Е. Буров, Д.А. Джабаров, Д.А. Остапченко, Л.Ю. Корниенко, М.В. Шулунов // Анестезиология и реаниматология. - 1993. - № 4. - С. 7-11.
  5. Авдеев, С.В. Опыт использования ксенона в клинической практике в условиях низкопоточного дыхательного аппарата [Текст] / С.В. Авдеев, В.В. Коврижных, С.А. Наумов, С.М. Вовк // Вестник Межрегиональной Ассоциации «Здравоохранение Сибири». - 1999. - С. 32-37.
  6. Буров, Н.Е. Наркоз ксеноном [Текст] / Н.Е. Буров, И.В. Молчанов, В.Н. Потапов // Методические рекомендации. - М.: РМАПО, 2003.