АДАПТИВНЫЕ И ДИЗАДАПТИВНЫЕ ПЕРЕСТРОЙКИ ЭЛЕМЕНТНОЙ СИСТЕМЫ ОРГАНИЗМА У СПОРТСМЕНОВ ВЫСОКОЙ КВАЛИФИКАЦИИ

Степанова Е.; Луговая Е.

doi:10.14529/hsm200204

Е. М. Степанова Научно-исследовательский центр «Арктика» Дальневосточного отделения Российской академии наук, г. Магадан, Россия https://orcid.org/0000-0002-2223-1358 at-evgenia@mail.ru
Е. А. Луговая Научно-исследовательский центр «Арктика» Дальневосточного отделения Российской академии наук, г. Магадан, Россия https://orcid.org/0000-0002-6583-4175 elena_plant@mail.ru

DOI: https://doi.org/10.14529/hsm200204

Ключевые слова: макро- и микроэлементы, дисбаланс, спорт, Север, юноши

Аннотация

Цель. Изучение особенностей содержания макро- и микроэлементов в организме юношей-спортсменов высоких квалификационных разрядов г. Магадана. Материалы и методы. Содержание 25 химических элементов (Al, As, B, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, I, K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb, Se, Si, Sn, V, Zn) в волосах 55 юношей определяли с помощью масс-спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой на приборе Agilent 8900 ICP-MS. Статистическую обработку результатов исследования проводили с использованием программного пакета IBM SPSS Statistics 21. Результаты. Для всех спортсменов, независимо от спортивной специализации, по сравнению с контрольной группой характерно достоверно пониженное содержание Se, Co, Cr. К адаптивным перестройкам элементной системы спортсменов высоких квалификационных разрядов следует отнести: повышенное содержание в волосах пловцов P, Fe, Cu, единоборцев – P и Zn; формирование в корреляционной структуре элементной системы устойчивых комплексов так называемых тиреоспецифических (I, Se, Mg, Zn), иммуноукрепляющих (Co, Se, Cu, Mg, Zn), регенерирующих (Zn, Se), противодиабетических (Cr, I, Se) и антиоксидантных (Ca, Se, Zn, I) элементов; большее, по сравнению с контрольной группой, значение адаптационного потенциала у спортсменов. Заключение. Проведенное исследование особенностей содержания макро- и микроэлементов в организме и анализ элементных взаимосвязей у спортсменов высокой квалификации позволяет говорить о формировании адаптивных и дизадаптивных черт. На фоне дефицита концентраций основных эссенциальных химических элементов элементная система организма спортсменов стремится к равновесному состоянию путем увеличения числа элементных связей как способа более надежного функционирования при повышенных физических и психоэмоциональных нагрузках.

Информация об авторах

Е. М. Степанова , Научно-исследовательский центр «Арктика» Дальневосточного отделения Российской академии наук, г. Магадан, Россия

Научный сотрудник лаборатории физиологии экстремальных состояний, Научно-исследовательский центр «Арктика» Дальневосточного отделения Российской академии наук. 685000, г. Магадан

Е. А. Луговая , Научно-исследовательский центр «Арктика» Дальневосточного отделения Российской академии наук, г. Магадан, Россия

Кандидат биологических наук, доцент, врио директора, Научно-исследовательский центр «Арктика» Дальневосточного отделения Российской академии наук. 685000, г. Магадан

Литература

1. Баевский, Р.М. Основы экологической валеологии человека / Р.М. Баевский, А.Л. Максимов, А.П. Берсенева. – Магадан: СВНЦ ДВО РАН, 2001. – 267 с.
2. Волосы как объект исследования при отравлениях солями тяжелых металлов / А.З. Павлова, Д.В. Богомолов, З.В. Ларев, А.Х. Аманмурадов // Судеб.-мед. экспертиза. – 2012. – № 6. – С. 25–29.
3. Горбачев, А.Л. Физиологическая роль микроэлементов в поддержании физической формы спортсменов / А.Л. Горбачев. – Магадан: СВГУ, 2018. – 65 с.
4. Зайцева, И.П. Влияние физической нагрузки на содержание макро- и микро-элементов в волосах девушек / И.П. Зайцева // Микроэлементы в медицине. – 2015. – № 16 (1). – С. 36–40.
5. Комплексное многопараметрическое исследование системных реакций организма человека при дозированном гипоксическом воздействии / С.И. Сороко, Э.А. Бурых, С.С. Бекшаев, Е.Г. Сергеева // Физиология человека. – 2005. – Т. 31, № 5. – С. 88–109.
6. Максимов, А.Л. Влияние условий труда и природно-экологических факторов Северо-Востока России на гормональный статус женщин, занятых в золотодобывающем производстве / А.Л. Максимов, Т.П. Бартош // Экология человека. – 1999. – № 2. – С. 12–15.
7. Скальная, М.Г. О пределах физиологического (нормального) содержания Ca, Mg, P, Zn и Cu в волосах человека / М.Г. Скальная, В.А. Демидов, А.В. Скальный // Микроэлементы в медицине. – 2003. – № 4 (2). – С. 5–10.
8. Скальный, А.В. Референтные значения концентраций химических элементов в волосах, полученные методом ИСП–АЭС (АНО Центр биотической медицины) / А.В. Скальный // Микроэлементы в медицине. – 2003. – № 4 (1). – С. 55–56.
9. Скальный, А.В. Физиологические аспекты применения макро- и микроэлементов в спорте / А.В. Скальный. – Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2005. – 210 с.
10. Скальный, А.В. Макро- и микроэлементы в физической культуре и спорте / А.В. Скальный, З.Г. Орджоникидзе, О.А. Громова. – М.: Изд-во «КМК», 2000. – 71 с.
11. Сороко, С.И. Возрастные и половые особенности содержания макро- и микроэлементов в организме детей на Европейском Севере / С.И. Сороко, И.А. Максимова, О.В. Протасова // Физиология человека. – 2014. – № 40 (6). – 23–33.
12. Assessment of commercial laboratories performing hair mineral analysis / S. Seidel, R. Kreutzer, D. Smith et al. // JAMA. – 2001. – Vol. 285 (1). – P. 67–72.
13. Body composition profiles of elite American heptathletes / L. Houtkooper, V.A. Mullins, S.B. Going, C.H. Brown // International journal of sport nutrition and exercise metabolism. – 2001. – Vol. 2. – P. 162–173.
14. Chojnacka, K. Interrelationship between elements in human hair: the effect of gender / K. Chojnacka, I. Michalak, A. Zielinska // Ecotoxicol. Environ Saf. – 2010. – Vol. 73 (8). – P. 2022–2028.
15. Klevay, L. Hair as a biopsy material: trace element data on one man over two decades / L. Klevay, D.M. Christopherson, T.R. Shuler // Europ J Clin Nutr. – 2004. – Vol. 58. – P. 1359–1364.
16. McClung, J.P. Female athletes: A population at risk of vitamin and mineral-deficiencies affecting health and performance / J.P. McClung, E. Gaffney-Stomberg, J.J. Lee // J. Trace Elem Med Biol. – 2014. – Vol. 06. – P. 022.

References

1. Bayevskiy R.M., Maksimov A.L., Berseneva A.P. Osnovy ekologicheskoy valeologii che-loveka [Fundamentals of Human Ecological Valeology]. Magadan, NESC FEB RAS Publ., 2001. 267 p.
2. Pavlova A.Z., Bogomolov D.V., Larev Z.V., Amanmuradov A.H. [Hair as an Object of Study in Case of Poisoning with Salts of Heavy Metals]. Sudebno-meditsinskaya ekspertiza [Forensic Medical Examination], 2012, no. 6, pp. 25–29. (in Russ.)
3. Gorbachev A.L. Fiziologicheskaya rol’ mikroelementov v podderzhanii fizicheskoy formy sportsmenov [The Physiological Role of Trace Elements in Keeping Fitness Among Athletes]. Magadan, NESU Publ., 2018. 65 p.
4. Zaytseva I.P. [The Effect of Physical Activity on the Content of Macro- and Micronutrients in Girls’ Hair Samples]. Mikroelementy v meditsine [Trace Elements in Medicine], 2015, no. 16 (1), pp. 36–40. (in Russ.) DOI: 10.19112/2413-6174-2015-16-1-36-40
5. Soroko S.I., Burykh Je.A., Bekshaev S.S., Sergeeva E.G. [A Comprehensive Multi-Parameter Study of the Systemic Reactions of the Human Body with Dosed Hypoxic Exposure]. Fiziologiya cheloveka [Human Physiology], 2005, vol. 5, no. 5, pp. 88–109. (in Russ.)
6. Maksimov A.L., Bartosh T.P. [The Influence of Working Conditions and Environmental Factors of Russia’s Northeast on Hormonal Status of Women Employed in Gold Mining]. Ekologiya cheloveka [Human Ecology], 1999, no. 2, pp. 12–15. (in Russ.)
7. Skal’naya M.G., Demidov V.A., Skal’nyy A.V. [On the Limits of the Physiological (Normal) Content of Ca, Mg, P, Zn and Cu in Human Hair]. Mikroelementy v meditsine [Trace Elements in Medicine], 2003, no. 4 (2), pp. 5–10. (in Russ.)
8. Skal’nyy A.V. [The Referent Concentrations of Chemical Elements in the Hair, Obtained by ICP – AES (ANO Center for Biotic Medicine)]. Mikroelementy v meditsine [Trace Elements in Medicine], 2003, no. 4 (1), pp. 55–56. (in Russ.)
9. Skal’nyy A.V. Fiziologicheskiye aspekty primeneniya makro- i mikroelementov v sporte [Physiological Aspects of the Use of Macro- and Micronutrients in Sports]. Orenburg, 2005. 210 p.
10. Skal’nyy A.V., Ordzhonikidze Z.G., Gromova O.A. Makro- i mikroelementy v fizicheskoy kul’ture i sporte [Macro- and Trace Elements in Physical Culture and Sport]. Moscow, KMK Publ., 2000. 71 p.
11. Soroko S.I., Maksimova I.A., Protasova O.V. [Age- and Sex-Related Characteristics of the Content of Macro- and Micronutrients in the Child’s Body in the European North]. Fiziologiya cheloveka [Human Physiology], 2014, vol. 40 (6), pp. 23–33. (in Russ.) DOI: 10.1134/S0362119714060115
12. Seidel S., Kreutzer R., Smith D. et al. Assessment of Commercial Laboratories Performing Hair Mineral Analysis. JAMA, 2001, vol. 285 (1), pp. 67–72. DOI: 10.1001/jama.285.1.67
13. Houtkooper L., Mullins V.A., Going S.B., Brown C.H. Body Composition Profiles of Elite American Heptathletes. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism, 2001, vol. 2, pp. 162–173. DOI: 10.1123/ijsnem.11.2.162
14. Chojnacka K., Michalak I., Zielinska A. Interrelationship Between Elements in Human Hair: the Effect of Gender. Ecotoxicol. Environ Saf., 2010, vol. 73 (8), pp. 2022–2028. DOI: 10.1016/j.ecoenv.2010.09.004
15. Klevay L., Christopherson D.M., Shuler T.R. Hair as a Biopsy Material: Trace Element Data on One Man Over Two Decades. Europ J Clin Nutr., 2004, vol. 58, pp. 1359–1364. DOI: 10.1038/sj.ejcn.1601975
16. McClung J.P., Gaffney-Stomberg E., Lee Female Athletes J.J. A Population at Risk of Vitamin and Mineral-Deficiencies Affecting Health and Performance. J. Trace Elem Med Bio, 2014, vol. 06, p. 022.