Resistance of erythrocyte membranes of students with a different level of motor activity

The motor activity is a natural need for the development of human health, preservation and improvement of health at all times. Restriction of motor activity leads to negative functional and morphological changes in an organism, a decrease in mental and physical working capacity. Harmonization of motor activity and the professional setting of young people are very important in the course of the higher working process, when high demands are made not only on mental activity, but also on physical ability. Nowadays, there is a contradiction between the growing need for intensification of an intellectual labour and with a lack of motor activity, as a necessary condition for strengthening and maintaining health. Red blood cells in the body are highly specialized cells, the main function of which is associated with the presence of haemoglobin in them, which provides oxygen transfer. Red blood cells may break down during exercise. The red blood cell membrane is destroyed as a result of constant physical exertion, increased circulation or increased body temperature, and thus oxygen transport capabilities are reduced. There is a release of haemoglobin into the blood plasma: haemolysis. As a result of the destruction of red blood cells, a harmful compound is formed - hydrogen peroxide (H2O2). It belongs to the active forms of oxygen; in the organism H2O2 is destroyed by catalase. Catalase is widely distributed in the human and animal organism. Most of the enzymes are found in erythrocytes, liver, and kidneys. The function of the enzyme is to prevent the accumulation of hydrogen peroxide, which has a detrimental effect on the cell components. A review of the literature reveals that there is enough of information on the effects of disease and unfavourable factors on erythrocyte destruction, but there is not enough data on the effects of exercise on this phenomenon. The aim of this research was to study the influence of the level of motor activity of students of a pedagogical university on the resistance properties of red blood cells and the activity of red blood cells membrane catalase. Materials and methods. The subjects of research were volunteer students of the first, second and third courses of KazNPU named after Abay. The age range of students was 19–21 years. In this series of experiments, we studied the structural and functional state of red blood cells’ membranes of 40 students of different sexes, divided into two groups of 20 people. The male and female groups were divided into two subgroups of 10 people in each. The first group was with a relatively low motor activity, which was composed of students from various departments, and the second was with a relatively high motor activity (students studying in physical education department). The average amount of physical activity of students with relatively low motor activity was 4 academic hours in physical education classes. Blood was collected by taking venous blood of volunteer students into special tubes treated with EDTA at the end of the academic year. Studies conducted to determine changes in haematological parameters depending on the level of motor activity were performed on a “Sysmex XT-2000i” haematology analyzer and were based on the methods of hydrodynamic focusing, flow cytometry, and SLS haemoglobin. To analyze the reliability of data changes, Student’s criterion (t) was applied. The difference was significant when p < 0.05. Our studies showed that students with low motor activity show a decrease in the osmotic resistance of erythrocytes, which is most pronounced at 0.4 and 0.45 g / 100 ml NaCl. The resistance of red blood cell membranes to the peroxide radical is somewhat more pronounced among students with a relatively high activity of an average of 3.7% and 2.2% respectively in male and female groups. The activity of erythrocyte membrane catalase is also higher in among students with relatively high motor activity.

Fizinis aktyvumas yra natūralus žmogaus organizmo harmoningo vystymosi, sveikatos stiprinimo ir jos išsaugojimo poreikis visais gyvenimo laikotarpiais. Nepakankamas fizinis aktyvumas lemia negatyvius morfologinius ir funkcinius pokyčius organizme, sumažina protinį ir fizinį žmogaus darbingumą. Fizinis aktyvumas ypač svarbus jauniems asmenims, kai jie intensyviai rengiasi būsimai profesijai, kai padidėja ne tik protinio darbo, bet ir didesnio fizinio aktyvumo poreikis, kuris nėra pakankamas dėl intensyvaus užimtumo. Eritrocitai ir juose esantis hemoglobinas, jo kiekis ir funkcijos žmogaus organizme yra gyvybiškai svarbios. Įtempto fizinio krūvio metu dėl padidėjusios kraujo cirkuliacijos, padidėjusios kūno temperatūros eritrocitai, jų membranos gali būti ardomos ir dalis hemoglobino patenka į kraujo plazmą – tai yra vadinama hemolize. Tai sumažina deguonies pernašos galimybes. Suardant eritrocitus susidaro žalingas junginys – vandenilio peroksi¬das (H2O2), kurį suardo fermentas katalazė. Katalazė yra plačiai paplitusi žmogaus organizme, kartu nedidelis jos kiekis aptinkamas ir eritrocituose. Pagrindinė šio fermento funkcija yra užkirsti kelią vandenilio peroksido, ardančio ląstelės komponentus, kaupimuisi. Apžvelgus literatūros šaltinius aiškėja, kad informacijos apie ligų, nepalankių faktorių poveikį eritrocitų ardymui yra gana daug, tačiau apie fizinio krūvio poveikį šiam reiškiniui duomenų dar nepakanka. Šio darbo tikslas buvo ištirti įvairaus fizinio aktyvumo studentų eritrocitų membranų rezistentiškumą ir fermento katalazės aktyvumą. Tyrime dalyvavo 40 Kazachstano nacionalinio pedagoginio universiteto studentų. Jie buvo suskirstyti į 2 grupes – vaikinų ir merginų, po 20 kiekvienoje. Kiekviena grupė buvo padalyta į 2 pogrupius po 10 studentų, iš kurių vieni buvo nepakankamai fiziškai aktyvūs, o kiti – kūno kultūros studijų programos studentai. Nepakankamai fiziškai aktyvių studentų fizinis krūvis fizinių pratybų metu per savaitę siekė 4 akademines valandas, o kūno kultūros specialybės studentų fizinis aktyvumas siekė 11 akademinių valandų per savaitę. Tiriamųjų kraujas buvo imamas iš venos. Eritrocitų rezistentiškumas buvo nustatomas pagal hemolizės laipsnį NaCl tirpale, kurio koncentracija buvo tokia: 0,35; 0,4; 0,45; 0,5; 0,9 g / 100 ml naudojant hematologinį analizatorių „Sysmex XT-2000“. Tyrimo duomenys apdoroti taikant matematinės statistikos metodus, tyrimo duomenų patikimumui apskaičiuoti taikytas Stjudento t kriterijus. Tyrimo rezultatai parodė, kad studentų, kurie buvo nepakankamai fiziškai aktyvūs, eritrocitų osmosinis rezistentiškumas buvo didesnis esant 0,4 ir 0,45 g/100ml NaCl tirpale. Fiziškai aktyvių studentų eritrocitų membranų atsparumas vandenilio peroksidui buvo 3,7 % didesnis nei mažai fiziškai aktyvių studentų ir 2,2 % studenčių. Eritrocitų membranų katalazės aktyvumas taip pat buvo didesnis fiziškai aktyvių studentų ir studenčių grupėse.