Информативность исследования кристаллогенеза слюны спортсменов-лыжников в прогнозировании результативности их выступления

Одним из наиболее сложных вопросов спортивной медицины является изыскание информативных тестов, способных адекватно отображать состояние спортсмена в динамике [4, 10]. Ранее для решения этой задачи применялся анализ сердечной деятельности [1, 10], тогда как значимость оценки метаболического статуса в настоящее время изучена недостаточно [3, 5, 6, 12, 16]. В особенности данный факт касается спортсменов-лыжников, относительно которых спектр простых и доступных диагностических методов, позволяющих мониторировать состояние организма с достаточной точностью, сравнительно невелик.

В связи с этим привлекает внимание новое направление медицинской науки, получившее развитие в последние 30-35 лет, - кристаллографические методы исследования [2, 6, 11, 13-15, 17]. К настоящему моменту уже установлены некоторые закономерности кристаллообразования наиболее доступных для анализа биологических жидкостей. Так, В.Н. Шабалиным и С.Н. Шатохиной показано, что существует ряд качественных кристаллоскопических маркеров, верифицирующих наличие некоторых патологических процессов (например, языки Арнольда, феномен патологической кристаллизации солей в белковой зоне, листообразные структуры) [13]. Л.В. Савиной [11] произведено сопоставление отдельных кристаллоскопических образований с содержанием компонентов в сыворотке крови (гиперамилаземия - появление субпараллельных ламелей; гипертрипсинемия - ячеистая дендритная сетка; гипергастринемия - перистые оптически активные дендриты, гиперсеротонинемия - наличие платообразных разветвленных дендритов). В целом данные многих авторов и наши собственные результаты [2, 6-9, 11, 13], касающиеся информативности изучения кристаллообразования биосред в оценке функционального состояния организма человека, позволяют предположить, что динамическое исследование морфологии высушенных образцов биожидкостей может быть значимым при мониторинге текущего статуса спортсменов, в том числе лыжников, что и обусловило проведение данного исследования.

Кристаллоскопическая картина слюны у нетренированных лиц и лыжников в различные стадии соревнования

Структуры	Нетренированные лица*	До соревнований**	Сразу после финиша* (+)	Через 30 мин*
Одиночно-кристаллические фигуры
Прямоугольники	4	2	1	2
Призмы	2	0-1	0	0-1
Пирамиды	1	0	1	0-1
Октаэдры	0	1	0	2
Дендритные (поликристаллические) структуры
Линейчатые	1	2	0-1	2
Прямоугольники	0-1	1	0-1	0-1
«Мох», «лук», «комета»	2-3	0	0	0
«Кресты»	0-1	0	0	0
«Хвощ»	0	6	5-7	5
«Розетки»	0	0	0	0
Аморфные тела
Размер	Средний	Средние	Мелкие	Средние
Кол-во	Среднее	Много	Среднее	Много

Материал и методы исследования

Опытная группа включала 38 спортсменов-лыжников I квалификационной категории. Средний стаж занятий спортом - 8,9±1,1 года. Контрольная группа состояла из 170 здоровых нетренированных людей соответствующего возраста.

В качестве анализируемого субстрата нами была выбрана слюна. У представителей опытной группы забор слюны производился непосредственно перед стартом, после финиша и через 30 мин после него, а у лиц контрольной группы - однократно.
Кроме того, результат выступления каждого спортсмена был сопоставлен с его индивидуальным стабильным уровнем. Для дальнейшего анализа использовалась следующая градация по этому показателю:

1. выше среднего;
2. средний;
3. ниже среднего;
4. отсутствие результата (сход с дистанции).

В комплекс кристаллоскопических методов исследования вошли классическая кристаллоскопия, позволяющая установить особенности собственного кристаллообразования биосреды, а также сравнительная тезиграфия, визуализирующая инициаторный потенциал биожидкости [7-9]. Учет результатов кристаллогенеза осуществлялся путем использования идентификационной таблицы кристаллических и аморфных образований (визуальная морфометрия фации), включающей 5 основных классов структур. Дополнительная оценка кристаллообразующих свойств биожидкости производилась с помощью полуколичественных критериев, наиболее значимыми из которых являются степень деструкции фации (СДФ), выраженность краевой зоны (К) и ячеистости (I), а также равномерность распределения кристаллических и аморфных элементов по текстуре образца (R) [7, 9].

Исследование инициирующих свойств осуществлялось с применением системы качественных и количественных критериев. Для количественной характеристики тезиграфической фации использован основной тезиграфический коэффициент Q, визуализирующий степень и направленность (активация или ингибирование) влияния биосубстрата на базисное вещество (0,9%-ный раствор хлорида натрия). Кроме того, гетерогенность биосреды по молекулярным массам компонентов оценивалась путем расчета коэффициента поясности Р (соотношение диаметра максимального и минимального поясов кристаллизации). Дополнительные показатели тезиграфии аналогичны описанным выше относительно классической кристаллоскопии.

Статистическая обработка полученных данных выполнялась в программе Microsoft Excel 2003 и специализированном пакете SPSS 11.0.

Полученные результаты

Установлено, что кристаллоскопическая фация слюны спортсменов в исходном состоянии (до начала соревнований) существенно отличается от характерной для нетренированных людей (см. таблицу), причем эти различия обнаруживаются по всем классам кристаллических и аморфных образований. Так, по качественным критериям особенностями микропрепаратов высушенной биосреды лыжников являются наличие глубоких «разломов» краевой зоны, высокая склонность к агрегированию (крупные кристаллы и аморфные тела) и структурированности компонентов (преобладание сложных поликристаллических образований). С другой стороны, у лыжников имеют место и количественные преобразования картины дегидратации слюны, что прежде всего находит отражение в перераспределении кристаллического компонента фации от одиночно-кристалических структур в пользу сложных поликристаллических образований типа «хвощ», превалирующих в центральной (минеральной) зоне микропрепарата.

Соревнование накладывает значительный негативный отпечаток на функциональный статус организма спортсмена, сказываясь и на изменении состава слюны, что регистрируется путем кристаллоскопии и тезиграфии. Анализ результатов собственного кристаллообразования биосубстрата показал, что после финиша имеет место адаптивная (патологическая?) перестройка морфологии дегидратированной биосреды, сопровождающаяся снижением плотности кристаллов и аморфных тел.

Изучение количественных критериев, отражающих динамику преобразования результата свободного кристаллогенеза слюны, показало, что преобразования кристаллизации после нагрузки являются достоверными (по параметрам ячеистости, степени деструкции фации и равномерности распределения элементов картины) (p<0,05). Через 30 мин после окончания воздействия происходит нормализация ячеистости и правильности распределения структур микропрепарата, тогда как выраженность краевой зоны и СДФ усугубляются (рис. 1).

Рис. 1. Динамика дополнительных показателей кристаллоскопии слюны в процессе соревнований

Относительно основных показателей инициированного 0,9%-ным раствором хлорида натрия кристаллообразования слюны установлено, что достоверные изменения, связанные с физической нагрузкой, после 30-минутного отдыха приобретают тенденцию к нормализации, т.е. приближаются к исходному уровню (рис. 2.).

Рис. 2. Динамика основных тезиграфических показателей в процессе соревнования

Кроме того, нами оценивалась скорость восстановительных процессов, что позволило выявить выраженную неоднородность рассматриваемой опытной группы по реагированию на единую нагрузку. На основании этого были выделены 3 основных дифференцирующих параметра: степень смещения исходного тезиокристаллос-копического «паттерна» от нетренированных лиц, реакция на нагрузку и скорость восстановления, что способствовало трансформации результатов кристаллоскопического теста в степени адаптации спортсмена к данной нагрузке. Для этого был применен разработанный ранее алгоритм оценки специфической адаптации организма с использованием кристаллографических методов исследования биосред (рис. 3) [8].

Рис. 3. Алгоритм выявления уровня адаптационных резервов с использованием тезиокристаллоскопии (по [8], с изменениями)

В соответствии с приведенным алгоритмом все исследуемые лыжники были разделены на 4 группы по степени адаптации к соревнованиям (рис. 4), причем важно отметить, что 39,5% испытуемых имели негативные результаты (напряжение регуляторных механизмов либо срыв адаптации).

Рис. 4. Распределение лыжников по степени адаптации на основании динамической оценки тезиграфических и кристаллоскопических фаций

На следующем этапе производилось сопоставление кристаллоскопически установленной степени адаптации с успешностью выступления. Между ними обнаружена корреляционная связь высокой силы (r = 0,781 ± 0,152; p<0,01), что подтверждает тезис о возможности верификации динамики метаболического статуса спортсмена на основании изучения свободного и инициированного кристаллогенеза его слюны.

Обсуждение результатов

Подобный подход к исследованию функционального состояния спортсмена позволяет динамически оценивать, с одной стороны, индивидуальную физиологическую стоимость соревновательной деятельности лыжников, а с другой стороны - визуализировать их метаболическую готовность к удачному прохождению дистанции. Поэтому разработка небольших по продолжительности и объему выполняемой нагрузки тестовых предстартовых воздействий может оказаться полезной при исходном прогнозировании результативности выступления спортсмена. С этих позиций результаты трехкратного исследования кристаллообразования слюны по вышеописанной схеме позволят получить следующую информацию:

1. Хороший уровень адаптации может трактоваться как высокий уровень готовности к соревнованию, возможно достижение хороших спортивных результатов.
2. Удовлетворительный уровень адаптации - достаточный уровень физической готовности, предполагается выступление с подтверждением обычных для спортсмена результатов.
3. Напряжение адаптационных механизмов - рекомендуется отказ спортсмена от участия в соревнованиях в связи с недостаточной физической готовностью, прогнозируется результат ниже среднего уровня.
4. Срыв адаптации требует дисквалификация спортсмена по медицинским показаниям, причем могут потребоваться мероприятия, направленные на коррекцию метаболических сдвигов.

Вывод

Показатели свободного и инициированного кристаллогенеза слюны отражают особенности функционального состояния спортсмена-лыжника и несут значительный объем информации о его адаптивных резервах.

Литература

1. Баевский Р.М. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии. - М.: Медицина, 1979. -98 с.
2. Волчецкий А.Л. Кристаллографическое исследование сыворотки крови как метод оценки адаптивных реакций организма: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. -Архангельск, 1998. - 18 с.
3. Гаркави Л.Х., Квакина Е.В., Уколова М.А. Адаптационные реакции и резистентность организма. - Ростов-на-Дону, 1990. - 342 с.
4. Граевская Н.Д., Долматова Т.И., Калугина Г.Е. с соавт. К вопросу об унификации оценки функционального состояния спортсменов // Теория и практика физической культуры. - 1995. - № 2. - С. 11-15.
5. Григорьев И.В., Артамонов И.Д., Уланова Е.А. с соавт. Белковый состав смешанной слюны человека: механизмы психофизиологической регуляции // Вестник Российской академии медицинских наук. - 2004. - № 7. -С. 36-47.
6. Денисов А.Б. Алгоритм оценки кристаллических фигур, полученных при высушивании смешанной слюны // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2004. - Т. 136. - № 7. - С. 37-40.
7. Камакин Н.Ф., Мартусевич А.К. Тезиокристаллос-копическое исследование биологических субстратов: Методические рекомендации. - Киров: Типография КГМА, 2005. - 34 с.
8. Мартусевич А.К., Камакин Н.Ф. Кристаллоско-пический анализ слюны курящих и некурящих людей // Экология человека. - 2006. - № 7. - С. 54-57.
9. Мартусевич А.К., Камакин Н.Ф. Кристаллография биологической жидкости как метод оценки ее физико-химических свойств // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2007. - Т. 143. - № 3. -С. 358-360.
10. Перхунов А.М. Очерки донозологической функциональной диагностики в спорте / Под науч. ред. проф. Б.А. Поляева. - М.: РАСМИРБИ, 2006. - 152 с.
11. Савина Л.В. Кристаллоскопические структуры сыворотки крови здорового и больного человека. -Краснодар, 1999. - 238 с.
12. Ушаков И.Б., Сорокин О.Г. Адаптационный потенциал человека // Вестник Российской академии медицинских наук. - 2004. - № 3. - С. 8-13.
13. Шабалин В.Н., Шатохина С.Н. Морфология биологических жидкостей человека. - М.: Хризопраз, 2001. - 304 с.
14. Chernov A.A. Crystall growth and crystallography // Acta Crystallography. - 1998. - Vol. 54. - № 1. -P. 859-872.
15.  Kitamura M., Ueno S., Sato K. Molecular aspects of the polymorphic crystallization of amino acids and lipids / Ed. Othaki H. Crystallization processes. Chichester: John Wiley and Sons, 1998. - Vol. 3. - P. 99.
16. Martinez J.R. Developmental aspects of fluids and electrolyte secretion in salivary glands // Crit. Rev. Oral. Biol. Med. - 1994. - Vol. 5. - № 3-4. - P. 281-290.
17. Shabalin V.N., Shatokhina S.N., Yakovlev S.A. Character of bllod crystallization as an integral index of organism homeostasis // Phys. Chem. Biol. Med. - 1995. -Vol. 2. - № 1. - P. 6-9.