Зміни киснево-транспортної системи еритроцитів при тестуванні загальної витривалості студентів
DOI:
https://doi.org/10.15561/18189172.2019.0104Ключові слова:
студенти, гемоглобін, еритроцити, гіпоксія, газообмінАнотація
Мета дослідження. виявити характер морфо-функціональних змін в еритроцитах студентів з різним рівнем загальної витривалості. Матеріал і методи. Обстежено 80 студентів (вік - 17-19 років). Студенти виконували 12-ти хвилинний човниковий біг (20m endurance shuttle-run - bleep test). Вентиляційна функція легень оцінювалася за даними форсованого видиху. Газовий склад крові визначали на газоаналізаторі ОРТІ ССА-TS. Результати. Встановлено, що у студентів з нижче середнього і низьким рівнем загальної витривалості зростання вентиляції легенів обумовлено збільшенням частоти дихання. Це призводить до швидкого стомлювання дихальних м’язів, зниження вентиляції легенів і газообміну. Низький рівень оксигенації крові, інтенсивності окисного фосфорилювання і резинтезу ATP веде до появи атипових форм еритроцитів. Встановлено, що при низькому рівні кардіореспіраторної витривалості відбувається підвищення концентрації кислих продуктів метаболізму в артеріальній крові і зниження її лужних резервів. Висновки. Студенти з нижче середнього і низьким рівнем фізичної підготовленості характеризуються: підвищеною частотою дихання, зниженням вентиляції легенів і газообміну. Це приводить до формування гіпоксичного стану в периферичній крові: зниженню рівня рО2, рСО2 та появі ознак метаболічного ацидозу. У студентів з нижче середнього і низьким рівнем фізичної підготовленості гіпоксичний стан приводить до: порушення біоенергетичних процесів в еритроцитах периферичної крові; зниженню продукції ATP; збільшенню вмісту внутрішньоеритроцитарного 2,3-ДФГ.Посилання
1. Jensen FB. The dual roles of red blood cells in tissue oxygen delivery: oxygen carriers and regulators of local blood flow. J Experimental Biology. 2009;212(21): 3387– 3393.
https://doi.org/10.1242/jeb.023697
2. Mohanty JG, Nagababu E, Rifkind JM. Red blood cell oxidative stress impairs oxygen delivery and induces red blood cell aging. Frontiers in Physiology. 2014;5: 1– 5.
https://doi.org/10.3389/fphys.2014.00084
3. González-Alonso J. ATP as a mediator of erythrocyte-dependent regulation of skeletal muscle blood flow and oxygen delivery in humans. Journal of Physiolоgy. 2012;590(20): 5001– 5013.
https://doi.org/10.1113/jphysiol.2012.235002
4. Mairbäurl H. Red blood cells in sports: effects of exercise and training on oxygen supply by red blood cells. Frontiers in Physiology. 2013;4: 34– 36.
https://doi.org/10.3389/fphys.2013.00332
5. Abdelha MAK, Abdelmotta S. Biochemical Changes of Hemoglobin and Osmotic Fragility of Red Blood Cells. Pakistan Journal of Biological Sciences. 2010;13(2): 73– 77.
https://doi.org/10.3923/pjbs.2010.73.77
6. Kuzmin O, Melnyk O, Zhuk L. Formation of diagnostics indicator base of the university scientific activity system. Technology audit and production reserves. 2017;4(39): 9– 15.
https://doi.org/10.15587/2312-8372.2018.124396
7. Ocak Y. The Four-Year an Investigation of Physical and Physiological Features of Students in a Physical Education and Sports Department. Eurasian J Educational Res. 2016;16(65): 1– 35.
https://doi.org/10.14689/ejer.2016.65.13
8. Popel’ SL, Мitckan BМ, Lаpkоvskiy EI. Mechanism of changing adaptation potential and morpho-biochemical parameters of erythrocytes in students with different mode of day after physical load. Regulatory Mechanisms in Biosystems. 2017;8(2), 124–134.
9. Revin VV, Gromova NV, Revina ES, Grunyushkin IP, Tychkov AY, Samonova AY, et al. The effect of experimental hyperoxia on erythrocytes’ oxygen-transport function. Biotechnology & Biotechnological Equipment. 2018;8:1–15.
https://doi.org/10.1080/13102818.2017.1414633
10. Revin V, Grunyushkin I, Gromova N, Revina E, Abdulvwahid ASA, Solomadin I, et al. Effect of hypoxia on the composition and state of lipids and oxygen-transport properties of erythrocyte haemoglobin. Biotechnology & Biotechnological Equipment. 2017;31(1):128–37.
https://doi.org/10.1080/13102818.2016.1261637
11. Gavrilova NV, Yatciv YN, Lapkovskyi EI, Popel SL, Synitsa AV, Mochernyuk VB. Morphometric changes of buccal epitheliocytes and erythrocytes in students with various level of somatic health and general physical hardiness. World of Medicine and Biology. 2018(2):24-29.
https://doi.org/10.26724/2079-8334-2018-2-64-24-29
12. Tomschi F, Bloch W, Grau M. Impact of Type of Sport, Gender and Age on Red Blood Cell Deformability of Elite Athletes. International Journal of Sports Medicine. 2018;39(1):12-20.
https://doi.org/10.1055/s-0043-119879
13. Bakhareva A, Isaev A. Mechanisms for effective adaptation of oxygen transport system in accomplished ski racers. Gazzetta Medica Italiana Archivio Per Le Scienze Mediche. 2018;177(3):9-15.
https://doi.org/10.23736/s0393-3660.17.03715-9
14. Semchenko AA, Nenasheva AV. Tendency of changes in exercise tolerance in hurdlers at different stages of training and competitive conditioning. Human Sport Medicine. 2017;17(2):89-93.
https://doi.org/10.14529/hsm170209
15. Isaev AP, Romanov YN, Erlikh VV, Nenasheva AV. Integrative reactivity, resistance and tolerance of the athlete's body on the middle altitude. Minerva Ortopedica E Traumatologica. 2018;69(3):90-101.
https://doi.org/10.23736/s0394-3410.18.03878-x
16. Volodchenko OA, Podrigalo LV, Iermakov SS, Żychowska MT, Jagiełło W. The Usefulness of Performing Biochemical Tests in the Saliva of Kickboxing Athletes in the Dynamic of Training. BioMed Research International. 2019 Jan 10;2019:1–7.
https://doi.org/10.1155/2019/2014347
17. Hoppert M. Microscopic Techniques in Biotechnology: HOPPERT:MICROSC.TECHN. O-BK [Internet]. Weinheim, FRG: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA; 2003 [cited 2019 Jan 13]. Available from:
https://doi.org/10.1002/3527602615
18. Kim H, Kosinski P, Kung Ch, Dang L, Chen Y, Yang H, et al. A fit-for-purpose LC–MS/MS method for the simultaneous quantitation of ATP and 2,3-DPG in human K 2 EDTA whole blood. Journal of Chromatography. 2017;162: 89–96.
https://doi.org/10.1016/j.jchromb.2017.07.010
19. Karaseva EI, Metelitza DI. Stabilization of glucoso-6-phosphate dehydrogenase by its substrate and cofactor in an ultrasonic field. J Bioorganic Chemistry. 2006;32(5): 436–443.
https://doi.org/10.1134/S1068162006050062
20. Mikhaylova LA. Central hemodynamics indices in senior pupils with increased educational and motive loading. Siberian Medical Review. 2013;3: 55–58.
https://doi.org/10.20333/25000136-2013-3-55-58
21. Ratcliffe PP, Bishop T. Signaling hypoxia by hypoxia-inducible factor protein hydroxylases: a historical overview and future perspectives. Hypoxia. 2014;2: 197–212.
https://doi.org/10.2147/HP.S47598
22. Stănciulescu R. Development of Basic Physical Qualities, Essential Condition for Creating a Competitive Physical Capacity. Scientific Bulletin. 2016;21(1): 54–60.
https://doi.org/10.1515/bsaft-2016-0037
https://doi.org/10.1242/jeb.023697
2. Mohanty JG, Nagababu E, Rifkind JM. Red blood cell oxidative stress impairs oxygen delivery and induces red blood cell aging. Frontiers in Physiology. 2014;5: 1– 5.
https://doi.org/10.3389/fphys.2014.00084
3. González-Alonso J. ATP as a mediator of erythrocyte-dependent regulation of skeletal muscle blood flow and oxygen delivery in humans. Journal of Physiolоgy. 2012;590(20): 5001– 5013.
https://doi.org/10.1113/jphysiol.2012.235002
4. Mairbäurl H. Red blood cells in sports: effects of exercise and training on oxygen supply by red blood cells. Frontiers in Physiology. 2013;4: 34– 36.
https://doi.org/10.3389/fphys.2013.00332
5. Abdelha MAK, Abdelmotta S. Biochemical Changes of Hemoglobin and Osmotic Fragility of Red Blood Cells. Pakistan Journal of Biological Sciences. 2010;13(2): 73– 77.
https://doi.org/10.3923/pjbs.2010.73.77
6. Kuzmin O, Melnyk O, Zhuk L. Formation of diagnostics indicator base of the university scientific activity system. Technology audit and production reserves. 2017;4(39): 9– 15.
https://doi.org/10.15587/2312-8372.2018.124396
7. Ocak Y. The Four-Year an Investigation of Physical and Physiological Features of Students in a Physical Education and Sports Department. Eurasian J Educational Res. 2016;16(65): 1– 35.
https://doi.org/10.14689/ejer.2016.65.13
8. Popel’ SL, Мitckan BМ, Lаpkоvskiy EI. Mechanism of changing adaptation potential and morpho-biochemical parameters of erythrocytes in students with different mode of day after physical load. Regulatory Mechanisms in Biosystems. 2017;8(2), 124–134.
9. Revin VV, Gromova NV, Revina ES, Grunyushkin IP, Tychkov AY, Samonova AY, et al. The effect of experimental hyperoxia on erythrocytes’ oxygen-transport function. Biotechnology & Biotechnological Equipment. 2018;8:1–15.
https://doi.org/10.1080/13102818.2017.1414633
10. Revin V, Grunyushkin I, Gromova N, Revina E, Abdulvwahid ASA, Solomadin I, et al. Effect of hypoxia on the composition and state of lipids and oxygen-transport properties of erythrocyte haemoglobin. Biotechnology & Biotechnological Equipment. 2017;31(1):128–37.
https://doi.org/10.1080/13102818.2016.1261637
11. Gavrilova NV, Yatciv YN, Lapkovskyi EI, Popel SL, Synitsa AV, Mochernyuk VB. Morphometric changes of buccal epitheliocytes and erythrocytes in students with various level of somatic health and general physical hardiness. World of Medicine and Biology. 2018(2):24-29.
https://doi.org/10.26724/2079-8334-2018-2-64-24-29
12. Tomschi F, Bloch W, Grau M. Impact of Type of Sport, Gender and Age on Red Blood Cell Deformability of Elite Athletes. International Journal of Sports Medicine. 2018;39(1):12-20.
https://doi.org/10.1055/s-0043-119879
13. Bakhareva A, Isaev A. Mechanisms for effective adaptation of oxygen transport system in accomplished ski racers. Gazzetta Medica Italiana Archivio Per Le Scienze Mediche. 2018;177(3):9-15.
https://doi.org/10.23736/s0393-3660.17.03715-9
14. Semchenko AA, Nenasheva AV. Tendency of changes in exercise tolerance in hurdlers at different stages of training and competitive conditioning. Human Sport Medicine. 2017;17(2):89-93.
https://doi.org/10.14529/hsm170209
15. Isaev AP, Romanov YN, Erlikh VV, Nenasheva AV. Integrative reactivity, resistance and tolerance of the athlete's body on the middle altitude. Minerva Ortopedica E Traumatologica. 2018;69(3):90-101.
https://doi.org/10.23736/s0394-3410.18.03878-x
16. Volodchenko OA, Podrigalo LV, Iermakov SS, Żychowska MT, Jagiełło W. The Usefulness of Performing Biochemical Tests in the Saliva of Kickboxing Athletes in the Dynamic of Training. BioMed Research International. 2019 Jan 10;2019:1–7.
https://doi.org/10.1155/2019/2014347
17. Hoppert M. Microscopic Techniques in Biotechnology: HOPPERT:MICROSC.TECHN. O-BK [Internet]. Weinheim, FRG: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA; 2003 [cited 2019 Jan 13]. Available from:
https://doi.org/10.1002/3527602615
18. Kim H, Kosinski P, Kung Ch, Dang L, Chen Y, Yang H, et al. A fit-for-purpose LC–MS/MS method for the simultaneous quantitation of ATP and 2,3-DPG in human K 2 EDTA whole blood. Journal of Chromatography. 2017;162: 89–96.
https://doi.org/10.1016/j.jchromb.2017.07.010
19. Karaseva EI, Metelitza DI. Stabilization of glucoso-6-phosphate dehydrogenase by its substrate and cofactor in an ultrasonic field. J Bioorganic Chemistry. 2006;32(5): 436–443.
https://doi.org/10.1134/S1068162006050062
20. Mikhaylova LA. Central hemodynamics indices in senior pupils with increased educational and motive loading. Siberian Medical Review. 2013;3: 55–58.
https://doi.org/10.20333/25000136-2013-3-55-58
21. Ratcliffe PP, Bishop T. Signaling hypoxia by hypoxia-inducible factor protein hydroxylases: a historical overview and future perspectives. Hypoxia. 2014;2: 197–212.
https://doi.org/10.2147/HP.S47598
22. Stănciulescu R. Development of Basic Physical Qualities, Essential Condition for Creating a Competitive Physical Capacity. Scientific Bulletin. 2016;21(1): 54–60.
https://doi.org/10.1515/bsaft-2016-0037
##submission.downloads##
Опубліковано
2019-02-26
Як цитувати
1.
Neporadna N, Popel’ S. Зміни киснево-транспортної системи еритроцитів при тестуванні загальної витривалості студентів. Pedagogics, psychology, medical-biological problems of physical training and sports. 26, Лютий 2019;23(1):24-9. доступний у10.15561/18189172.2019.0104
Номер
Ліцензія
Copyright Holder - Author(s).
Authors who publish with this journal agree to the following terms: more
Statistics
Abstract views: 986 / PDF downloads: 612
