Научный журнал
Научное обозрение. Биологические науки
ISSN 2500-3399
ПИ №ФС77-57454

АДРЕНОЗАВИСИМОЕ ОСЕДАНИЕ ЭРИТРОЦИТОВ У ДЕВУШЕК В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ФАЗЫ МЕНСТРУАЛЬНОГО ЦИКЛА И УРОВНЯ ТОЛЕРАНТНОСТИ К ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ

Хажиева Е.А. 1 Даутова А.З. 2 Шамратова В.Г. 3
1 ФГБОУ ВО «Башкирский государственный университет»
2 Башкирский институт физической культуры (филиал) ФГБОУ ВО «Уральский государственный университет физической культуры»
3 ФГБОУ ВО МЗ «Башкирский государственный медицинский университет»
В данной работе представлены материалы исследования β-адренореактивности эритроцитов (АРЭ) девушек в разные фазы менструального цикла в зависимости от толерантности к физическим нагрузкам. Оценку АРЭ проводили по изменению скорости оседания эритроцитов (СОЭ) под действием адреналина in vitro в конечных концентрациях 10-5; 10-6;10-7; 10-8;10-9; 10-11; 10-13 г/мл венозной крови. Толерантность к физическим нагрузкам оценивали по величине снижения кардиореспираторного индекса после дозированной физической нагрузки. Установлено, что фазы менструального цикла без учета физических возможностей организма значимо не влияют на показатели СОЭ-зависимого оседания эритроцитов. В то же время у девушек с низкой толерантностью к физическим нагрузкам в фолликулярную фазу цикла ниже величины средних и максимальных отклонений СОЭ при добавлении как физиологических концентраций (ниже 10-9 г/мл) (ФКА), так и стрессовых доз адреналина (выше 10-9 г/мл) (СКА). Показано, что в лютеиновой фазе цикла возрастание агрегационной активности эритроцитов (повышение СОЭ в присутствие адреналина) у девушек с низкой толерантностью к физическим нагрузкам коррелирует с повышением среднекорпускулярной концентрации гемоглобина.
менструальный цикл
адренореактивность эритроцитов
СОЭ
фолликулярная фаза
лютеиновая фаза
кардиореспираторный индекс
1. Горбунов Р.В. Комплексная оценка функционального состояния женщин в различные фазы менструального цикла // Кубанский научный медицинский вестник. 2006. № 10. С. 55–59.
2. Matsuda T., Furuhata T., Ogata H., Kamemoto K., Yamada M., Sakamaki-Sunaga M. Effects of the Menstrual Cycle on Serum Carnitine and Endurance Performance of Women. Int. J. Sports. Med. 2020. Feb 14. DOI: 10.1055/a-1088-5555.
3. Goldsmith E., Glaister M. The effect of the menstrual cycle on running economy. J. Sports. Med. Phys. Fitness. 2020. DOI: 10.23736/S0022-4707.20.10229-9.
4. Julian R., Hecksteden A., Fullagar H.H., Meyer T. The effects of menstrual cycle phase on physical performance in female soccer players. PLoS One. 2017. № 12 (3). e0173951. DOI: 10.1371/journal.pone.0173951.
5. Лагутина М.В. Особенности функциональных свойств организма спортсменок фитнес-аэробики в разные фазы менструального цикла // Педагогико-психологические и медико-биологические проблемы физической культуры и спорта. 2013. № 1 (26). С. 117–125.
6. Погодина С.В. Регуляторные влияния менструального цикла на механизмы реактивности организма высококвалифицированных спортсменок в возрасте 16–45 лет // Физическая культура, спорт – наука и практика. 2017. № 1. С. 65–70.
7. Циркин В.И., Громова М.А., Колгина Д.А., Михайлова В.И., Пленусова Я.К. Оценка адренореактивности эритроцитов, основанная на способности адреналина повышать скорость агглютинации эритроцитов // Фундаментальные исследования. 2008. № 7. С. 59–60.
8. Тупиневич Г.С., Шамратова В.Г. Адренореактивность эритроцитов как показатель физической выносливости организма // Современные проблемы науки и образования. 2018. № 6. URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id = 28261 (дата обращения: 30.03.2020).
9. Даутова А.З., Хажиева Е.А., Шамратова В.Г., Садыкова Л.З. Ассоциация полиморфизмов генов BDKRB2 и АСЕ с адренореактивностью эритроцитов у юношей с разной двигательной активностью // Ульяновский медико-биологический журнал. 2020. № 1. С. 96–107. DOI: 10.34014/22271848-2020-1-96-107.
10. Хазипова И.Р., Шамратова В.Г. Способ оценки адренореактивности эритроцитов. Патент РФ № 2011122065/15. 2012.
11. Цветкова Е.Ю, Жуликова О.А., Никитюк К.С., Софьина А.С., Патурова И.Г. Вариабельность сердечного ритма и адренореактивность эритроцитов в зависимости от фазы менструального цикла // Вятский медицинский вестник. 2009. № 1. С. 108.
12. Дроздов Д.Н., Кравцов А.В. Влияние физической нагрузки на показатели периферической крови человека // Вестник МДПУ имени И.П. Шамякина. 2015. № 1 (45). С. 23–28.

Физиологическое состояние разных систем организма женщин находится в определенной зависимости от фаз менструального цикла (ФМЦ) [1]. Считается, что перед началом менструации содержание эритроцитов и гемоглобина в крови нарастает (лютеиновая фаза), а в дни менструации происходит потеря крови, что приводит к снижению ее кислородной емкости. Поскольку степень насыщения тканей кислородом обусловливает диапазон адаптивных возможностей организма, ФМЦ сказывается на характере и выраженности ответных реакций организма на нагрузку, в частности на физическую активность [2–4].

Исследования влияния фаз менструального цикла на функциональные возможности организма девушек, занимающихся спортом, продемонстрировали наиболее выраженные изменения в системе гемодинамики спортсменок. В предовуляторную фазу цикла наблюдалось повышение экономичности ССС девушек со значительном приростом показателя КВ, тогда как в постовуляторной фазе оптимальное состояние организма обеспечивалось за счет повышения мощности дыхательной системы [5]. В динамике ФМЦ спортсменок выявлено значительное повышение индекса напряжения регуляторных систем непосредственно перед менструацией, что является следствием увеличения активности симпатического канала регуляции [6].

Адекватное представление о системных реакциях организма в ответ на изменение его функциональной активности дает адренореактивность эритроцитов (АРЭ), отражающая основные принципы адренореактивности разных клеток [7]. Так, показатель АРЭ использовался для определения устойчивости организма к действию различных нагрузок [8]. Нами было показано влияние на АРЭ уровня двигательной активности юношей [9].

В связи с этим представляет интерес изучение β-адренореактивности эритроцитов у девушек в разные фазы менструального цикла с учетом выносливости организма по отношению к физическим нагрузкам.

Целью исследования явилось изучить связи СОЭ-зависимой адренореактивности эритроцитов с их количественными и морфофункциональными особенностями у девушек в зависимости от менструального цикла и уровня толерантности к физической нагрузке.

Материалы и методы исследования

В исследовании приняло участие 142 девушки в возрасте 19–23 лет, с регулярным менструальным циклом (77 в фолликулярной и 65 в лютеиновой фазе цикла). Все испытуемые были проинформированы о методах и задачах исследования и дали добровольное письменное согласие.

Для исследований использовалась венозная кровь, взятая натощак в пробирку с антикоагулянтом (цитрат Na 3,8 %). Адренореактивность эритроцитов (АРЭ) определяли методом Панченкова путем добавления в пробы крови адреналина в дозах 10-5– 10-13 г/мл. Рассчитывали среднюю величину отклонений СОЭ от исходного значения, а также максимальное (АРЭ макс.) отклонение СОЭ от исходного уровня при воздействии на кровь испытанных доз адреналина [10]. Направленность сдвигов оценивали при понижении СОЭ более чем на единицу от исходного как антиагрегационный тип (АнАг), при повышении более чем на единицу – агрегационный тип (Аг), отсутствие сдвигов обозначили как ареактивный тип (Ар). Влияние адреналина на состояние эритроцитов рассматривали отдельно для его физиологических (ниже 10-9 г/мл) (ФКА) и повышенных стрессовых концентраций (выше10-9 г/мл) (СКА). Фаза цикла определялась методом анкетирования, в группу фолликулиновой фазы вошли девушки на 5–12-й день менструального цикла, лютеиновой – 17–26-й день. Показатели красной крови, такие как количество эритроцитов (RBC), гемоглобин (Hb), гематокрит (HCT), средний объем эритроцитов (MCV), среднее содержание гемоглобина в отдельном эритроците (MCH), средняя концентрация гемоглобина в клетке (MCHC), определяли на гематологическом анализаторе Sysmex KX-21N (Япония).

Физическую выносливость девушек оценивали путем расчета кардиореспираторного индекса – КРИС (в модификации Н.Н. Самко). У испытуемых последовательно измеряли систолическое артериальное давление (САД), диастолическое артериальное давление (ДАД), частоту сердечных сокращений (ЧСС), максимальное давление выдоха (МДВ), определяли жизненную емкость легких (ЖЕЛ) и время максимальной задержки дыхания (МЗД). Используя эти данные, рассчитали КРИС по формуле:

hag01.wmf

КРИС определяли на протяжении двух фаз физической деятельности: адинамической и динамической. Адинамической фазе соответствует 10-минутный отдых, а динамической – дозированная физическая нагрузка на велотренажере в течение 5 минут и со скоростью не менее 20 км/ч. Процент снижения КРИС после физической нагрузки рассчитывали по формуле:

hag02.wmf

где КРИСад – физическая выносливость в адинамической фазе; КРИСд – физическая выносливость после динамической фазы. В соответствии с полученными значениями КРИС % девушки были поделены на две группы: 1-я группа имела значения КРИС % от 0 до 15 % (высокая толерантность к физическим нагрузкам) (n = 59), 2-я группа – КРИС % более 15 % (низкая толерантность к физическим нагрузкам) (n = 83).

Для статистической обработки использовалась программа Statistica 10. Сравнительный анализ проводился при помощи t-критерия Стьюдента, взаимосвязь изученных показателей оценивали с помощью корреляционного анализа по Спирмену (p < 0,05).

Результаты исследования и их обсуждение

Анализ среднегрупповых значений показателей красной крови девушек на разных стадиях менструального цикла представлен в табл. 1.

Таблица 1

Показатели (M ± m) красной крови девушек на разных стадиях менструального цикла

Показатели

Лютеиновая фаза

(n = 65)

Фолликулярная фаза

(n = 77)

RBC, *1012

4,43 ± 0,29

4,48 ± 0,38

HB, г/л

125,8 ± 13,0

128,6 ± 15,0

HCT, %

37,5 ± 3,38

38,0 ± 3,98

MCV, фл

83,9 ± 5,9

84,3 ± 5,2

MCH, пг

29,2 ± 7,3

28,5 ± 2,7

MCHC, мг/л

33,1 ± 4,0

33,6 ± 1,7

 

Видно, что все учтенные показатели варьируют в границах возрастной нормы и статистически значимо не различаются в зависимости от цикла.

При изучении СОЭ-зависимой адренореактивности у девушек оказалось, что в лютеиновой фазе частота встречаемости разных типов АРЭ при добавлении ФКА является примерно одинаковой. В фолликулярной фазе цикла несколько возрастает доля Аг типа и снижается – АнАг (рис. 1).

Аналогичная картина наблюдается и при внесении в пробы СКА (рис. 2).

Таким образом, фаза менструального цикла девушек несущественно сказывается на распределении разных типов АРЭ. При расчете средних и максимальных отклонений СОЭ под влиянием как ФКА, так и СКА в разные фазы цикла также не выявлено достоверных различий (р > 0,05), что согласуется с результатами других исследований. Так, в работе Цветковой Е.Ю. с соавт. (2009) показано, что β–адренореактивность эритроцитов в фолликулярную и лютеиновую фазы цикла значительно не менялась [11].

В связи с влиянием физических нагрузок на состояние красной крови [12] мы изучили показатели крови у девушек в зависимости от толерантности к физической нагрузке (на основании процента снижения КРИС после дозированной физической нагрузки).

Hagieva1a.wmf Hagieva1b.wmf

Рис. 1. Распределение встречаемости разных типов АРЭ у девушек в лютеиновую и фолликулярную фазы при внесении ФКА

Hagieva2a.wmf Hagieva2b.wmf

Рис. 2. Распределение встречаемости разных типов АРЭ у девушек в лютеиновую и фолликулярную фазы при внесении СКА

В табл. 2 представлены показатели крови при низкой (КРИС % > 15 %) и высокой толерантности (КРИС % от 0 до 15 %) к физическим нагрузкам в фолликулярную и лютеиновую фазы цикла.

Из результатов сравнительного анализа вытекает, что у студенток с относительно высокой выносливостью фаза цикла значимо не влияет на морфофункциональные и количественные параметры красной крови. При рассмотрении показателей у девушек с низкой толерантностью к физическим нагрузкам выявлены некоторые особенности показателей крови. У девушек с пониженной толерантностью к физическим нагрузкам обнаружены статистически значимые отличия таких показателей, как общий и среднекорпускулярный объем эритроцитов, которые оказались выше в лютеиновой фазе (p < 0,05) (табл. 2), что соответствует данным литературы, согласно которым кровопотери в дни менструации служат физиологическим раздражителем для усиления эритропоэза.

Сравнительный анализ средних и максимальных величин АРЭ девушек в зависимости от толерантности к физическим нагрузкам в разные фазы менструального цикла представлен в табл. 3.

В лютеиновой фазе цикла в группе девушек с КРИС от 0 до 15 % (высокая толерантность) значимых отличий величины средних и максимальных отклонений СОЭ не установлено. В то же время в группе с КРИС более 15 % (низкая толерантность) среднегрупповые значения и максимальные отклонения АРЭ при добавлении ФКА в фолликулярную и лютеиновую фазу цикла имели статистически значимые отличия. В фолликулярную фазу менструального цикла величины АРЭ резко сдвигались в отрицательную сторону по сравнению с показаниями в лютеиновую фазу (р < 0,05) (табл. 3).

Таблица 2

Показатели (M ± m) красной крови у девушек с высокой и низкой толерантностью к нагрузкам в фолликулярную и лютеиновую фазы менструального цикла

 

КРИС % от 0 до 15 %

КРИС % >15 %

Показатели

Лютеиновая фаза

(n = 27)

Фолликулярная фаза

(n = 32)

Лютеиновая фаза

(n = 38)

Фолликулярная фаза

(n = 45)

RBC, *1012

4,43 ± 0,29

4,32 ± 0,38

4,4 ± 0,08

4,4 ± 0,06

HB, г/л

125,8 ± 13,0

120,6 ± 15,0

126,4 ± 2,7

121,1 ± 2,4

HCT, %

37,5 ± 3,38

37,2 ± 1,08

39,7 ± 0,67*

37,5 ± 0,5*

MCV, фл

86,8 ± 3,27

85,8 ± 2,15

89,4 ± 1,18*

84,6 ± 1,12*

MCH, пг

27,8 ± 1,28

27,8 ± 0,97

28,4 ± 0,44

27,2 ± 0,47

MCHC, г/л

31,9 ± 0,55

31,5 ± 1,1

31,8 ± 3,42

32,2 ± 2,83

Примечание: * – статистически значимое различие параметров крови у девушек с низкой выносливостью при фолликулярной и лютеиновой фазах, р < 0,05.

Таблица 3

АРЭ в фолликулярную и лютеиновую фазы менструального цикла девушек с высокой и низкой толерантностью к физическим нагрузкам

 

КРИС % от 0 до 15 %

КРИС % > 15 %

 

Фолликулярная фаза (n = 32)

Лютеиновая фаза (n = 27)

Фолликулярная фаза (n = 45)

Лютеиновая фаза (n = 38)

Среднее отклонение АРЭ при добавлении ФКА, мм/ч

–0,38 ± 1,4

–1,2 ± 0,98

–2,31 ± 0,81*

–0,25 ± 0,6*

Среднее отклонение АРЭ при добавлении СКА, мм/ч

–1,08 ± 1,4

–0,38 ± 1,28

–2,59 ± 1,18

–1,19 ± 0,65

Максимальное отклонение АРЭ при добавлении ФКА, мм/ч

–0,66 ± 1,58

–1,5 ± 1,02

–2,6 ± 0,82*

–0,15 ± 0,72*

Максимальное отклонение АРЭ при добавлении СКА, мм/ч

–1,0 ± 1,57

–0,66 ± 1,37

–2,6 ± 1,22

–1,3 ± 0,73

Примечание: * – статистически значимое различие между показателями АРЭ при добавлении ФКА и СКА у девушек с низкой выносливостью при фолликулярной и лютеиновой фазах, р < 0,05.

Кроме того, в группе студенток с более высокой толерантностью к физическим нагрузкам не удалось выявить значимых корреляций базовых показателей красной крови с чувствительностью эритроцитов к адреналину. В то же время у девушек с низкой толерантностью обнаружен ряд взаимосвязей. В частности, установлены значимые корреляции с циклом среднекорпускулярных содержаний и концентрации гемоглобина (MCH: r = 0,37, p = 0,004; MCHC: r = –0,38, p = 0,02), а также общего и среднеэритроцитарного объемов (Hct: r = 0,44, p = 00, MCV: r = 0,51, p = 0,00).

При этом у девушек с низкой толерантностью АРЭ коррелирует с концентрацией гемоглобина в отдельном эритроците: средняя (r = –0,48;p = 0,03) и максимальная (r = –0,53; p = 0,04) величины АРЭ при ФКА и (по r = –0,37; p = 0,02) – при СКА, максимальная величина АРЭ при добавлении ФКА с общей концентрацией гемоглобина (r = –0,38; p = 0,02).

Заключение

Таким образом, в проведенном исследовании без учета физической выносливости не обнаружено достоверного влияния ФМЦ на количественные, качественные и морфофункциональные характеристики эритроцитов. Вместе с тем установлено, что ФМЦ значимо сказываются на ряде показателей у девушек с низкой толерантностью к физическим нагрузкам. Так, у девушек со значениями КРИС > 15 % в лютеиновую фазу увеличивается общий и среднекорпускулярный объем эритроцитов по сравнению с их уровнем в фолликулярную фазу цикла. Также у девушек с низкой толерантностью повышение среднекорпускулярной концентрации гемоглобина сопровождается возрастанием агрегационной активности эритроцитов, об этом же свидетельствуют обнаруженные у них корреляции с типом АРЭ. В этой группе девушек с увеличением МСН возрастает встречаемость агрегативного типа адренореактивности, т.е. в целом по выборке возрастает склонность к повышению величины СОЭ в присутствии адреналина, которая особенно выражена в лютеиновой фазе цикла.


Библиографическая ссылка

Хажиева Е.А., Даутова А.З., Шамратова В.Г. АДРЕНОЗАВИСИМОЕ ОСЕДАНИЕ ЭРИТРОЦИТОВ У ДЕВУШЕК В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ФАЗЫ МЕНСТРУАЛЬНОГО ЦИКЛА И УРОВНЯ ТОЛЕРАНТНОСТИ К ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ // Научное обозрение. Биологические науки. – 2020. – № 2. – С. 15-19;
URL: https://science-biology.ru/ru/article/view?id=1185 (дата обращения: 27.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074