Составил студент 2курса, 4 факультета,
1 группы
Соколов Максим
Москва 2003
План
1. Задачи, виды
и организация биохимического контроля.
2. Объекты исследования.
3. Основные биохимические показатели состава крови и мочи, их изменение при мышечной деятельности.
4. Биохимический контроль развития систем энергообеспечения организма при мышечной деятельности.
5. Биохимический контроль за уровнем тренированности, утомления и восстановления организма спортсмена.
6. Контроль за применением допинга в спорте.
Биохимический контрольвспорте
Приадаптацииорганизмакфизическимнагрузкам, перетренировке, атакжеприпатологическихсостоянияхворганизмеизменяетсяобменвеществ, что приводиткпоявлениювразличныхтканяхибиологическихжидкостяхотдельныхметаболитов (продуктов обменавеществ), которыеотражаютфункциональные измененияимогутслужитьбиохимическимитестами либопоказателямииххарактеристики. Поэтомув спортенарядусмедицинским, педагогическим, психологическимифизиологическимконтролемиспользуетсябиохимическийконтрользафункциональным состояниемспортсмена.
Впрактикеспортавысшихдостиженийобычно проводятсякомплексныенаучныеобследования спортсменов, дающиеполнуюиобъективнуюинформациюофункциональномсостоянииотдельныхсистемивсегоорганизма, оегоготовностивыполнять физическиенагрузки. Такойконтрольнауровнесборныхкомандстраныосуществляюткомплексныенаучныегруппы (КНГ), всоставкоторыхвходитнесколько специалистов: биохимик, физиолог, психолог, врач, тренер.
1. Задачи, виды
иорганизациябиохимическогоконтроля
Определениебиохимическихпоказателейобмена веществпозволяетрешатьследующиезадачикомплексногообследования: контрользафункциональнымсостояниеморганизмаспортсмена, котороеотражаетэффективностьирациональностьвыполняемойиндивидуальнойтренировочнойпрограммы, наблюдениезаадаптационнымиизменениямиосновныхэнергетическихсистемифункциональной перестройкойорганизмавпроцессетренировки, диагностикапредпатологическихипатологическихизмененийметаболизмаспортсменов. Биохимический контрольпозволяеттакжерешатьтакиечастныезадачи, каквыявлениереакцииорганизманафизическиенагрузки, оценка уровнятренированности, адекватностипримененияфармакологических идругихвосстанавливающихсредств, ролиэнергетическихметаболическихсистемвмышечнойдеятельности, воздействияклиматических факторовидр. Всвязисэтимвпрактикеспортаиспользуетсябиохимическийконтрольнаразличныхэтапахподготовкиспортсменов.
Вгодичномтренировочномциклеподготовкиквалифицированных спортсменоввыделяютразныевидыбиохимическогоконтроля:
•текущиеобследования (ТО), проводимыеповседневновсоответствииспланомподготовки;
•этапныекомплексныеобследования (ЭКО), проводимые 3—4 раза
вгод;
•углубленныекомплексныеобследования (УКО), проводимые 2 раза
вгод;
•обследованиесоревновательнойдеятельности (ОСД).
Наоснованиитекущихобследованийопределяютфункциональное состояниеспортсмена—одноизосновныхпоказателейтренированности, оцениваютуровеньсрочногоиотставленноготренировочногоэффекта физическихнагрузок, проводяткоррекциюфизическихнагрузоквходе тренировок.
Впроцессеэтапныхиуглубленныхкомплексныхобследованийспортсменовспомощьюбиохимическихпоказателейможнооценитькумулятивныйтренировочныйэффект, причембиохимическийконтрольдаеттренеру, педагогуиливрачубыструюидостаточнообъективнуюинформациюо ростетренированностиифункциональныхсистемахорганизма, атакже другихадаптационныхизменениях.
Приорганизацииипроведениибиохимическогообследованияособое вниманиеуделяетсявыборутестирующихбиохимическихпоказателей: они должныбытьнадежнымилибовоспроизводимыми, повторяющимисяпри многократномконтрольномобследовании, информативными, отражающимисущностьизучаемогопроцесса, атакжевалиднымилибовзаимосвязаннымисоспортивнымирезультатами.
Вкаждомконкретномслучаеопределяютсяразныетестирующиебиохимическиепоказателиобменавеществ, посколькувпроцессемышечной деятельностипо-разномуизменяютсяотдельныезвеньяметаболизма. Первостепенноезначениеприобретаютпоказателитехзвеньевобменавеществ, которыеявляютсяосновнымивобеспеченииспортивнойработоспособностивданномвидеспорта.
Немаловажноезначениевбиохимическомобследованииимеютиспользуемыеметодыопределенияпоказателейметаболизма, ихточность идостоверность. Внастоящеевремявпрактикеспорташирокоприменяютсялабораторныеэкспресс-методыопределениямногих (около 60) различныхбиохимическихпоказателейвплазмекровисиспользованием портативногоприбора 1Р-400 швейцарскойфирмы«ДокторЛанге»или другихфирм. Кэкспресс-методамопределенияфункциональногосостоянияспортсменовотноситсятакжепредложенныйакадемикомВ.Г. Шахба-зовымновыйметодопределенияэнергетическогосостояниячеловека, восновукоторогоположеныизменениябиоэлектрическихсвойствядер эпителиальныхклетоквзависимостиотфизиологическогосостояния организма. Данный
-3-
методпозволяетвыявитьнарушениегомеостаза организма, состояниеутомленияидругиеизмененияпримышечнойдеятельности.
Контрользафункциональнымсостояниеморганизмавусловиях учебно-тренировочногосбораможноосуществлятьспомощьюспециальныхдиагностическихэкспресс-наборовдлябиохимическогоанализамочи икрови. Основаныонинаспособностиопределенноговещества (глюкозы, белка, витаминаС, кетоновыхтел, мочевины, гемоглобина, нитратови др.) реагироватьснанесенныминаиндикаторнуюполоскуреактивамии изменятьокраску. Обычнонаноситсякапляисследуемоймочинаиндикаторнуюполоску«Глюкотеста», «Пентафана», «Меди-теста»илидругих диагностическихтестовичерез 1 минееокраскасравниваетсясиндикаторнойшкалой, прилагаемойкнабору.
Одниитежебиохимическиеметодыипоказателимогутбытьиспользованыдлярешенияразличныхзадач. Так, например, определениесодержаниялактатавкровииспользуетсяприоценкеуровнятренированности, направленностииэффективностиприменяемогоупражнения, атакже приотборелицдлязанятийотдельнымивидамиспорта.
Взависимостиотрешаемыхзадачизменяютсяусловияпроведения биохимическихисследований. Посколькумногиебиохимическиепоказателиутренированногоинетренированногоорганизмавсостоянииотносительногопокоясущественнонеразличаются, длявыявленияихособенностейпроводятобследованиевсостояниипокояутромнатощак (физиологическаянорма), вдинамикефизическойнагрузкилибосразупосле нее, атакжевразныепериодывосстановления.
Приобследованииспортсменовприменяютсяразличныетипытестирующихфизическихнагрузок, которыемогутбытьстандартнымиимаксимальными (предельными).
Стандартныефизическиенагрузки—этонагрузки, прикоторыхограничиваютсяколичествоимощностьвыполняемойработы, чтообеспечиваетсяспомощьюспециальныхприборов—эргометров. Наиболеечастоиспользуютстепэргометрию (восхождениевразномтемпенаступенькуили лестницуразнойвысоты, напримерГарвардскийстеп-тест), велоэргометрию (фиксированнуюработунавелоэргометре), нагрузкинатредмиле— движущейсясфиксируемойскоростьюленте. Внастоящеевремясуществуютдиагностическиекомплексы, позволяющиевыполнятьспециальную дозированнуюфизическуюнагрузку: плавательныйтредмил, гребные эргометры, инерционныевелоэргометрыидр. Стандартныефизические нагрузкиспособствуютвыявлениюиндивидуальныхметаболическихразличийииспользуютсядляхарактеристикиуровнятренированностиорганизма.
Максимальныефизическиенагрузкиприменяютсяпривыявлении уровняспециальнойтренированностиспортсменанаразныхэтапахподготовки. Вданномслучаеиспользуютсянагрузки, наиболеехарактерныедля данноговидаспорта. Выполняютсяонисмаксимальновозможнойинтенсивностьюдляданногоупражнения.
Привыборетестируемыхнагрузокследуетучитывать, чтореакцияорганизмачеловеканафизическуюнагрузкуможетзависетьотфакторов, непосредственнонесвязанныхсуровнемтренированности, вчастностиот видатестируемогоупражнения, специализацииспортсмена, атакжеотокружающейобстановки, температурысреды, временисутокидр. Выполняяпривычнуюдлясебяработу, спортсменможетосуществить большойееобъемидобитьсязначительныхметаболическихсдвиговв организме. Особенноотчетливоэтопроявляетсяпритестированиианаэробныхвозможностей, весьмаспецифичныхивнаибольшейстепени проявляющихсятолькоприработе, ккоторойспортсменадаптирован. Следовательно, длявелосипедистовнаиболееподходящимиявляютсяве-лоэргометрическиетесты, длябегунов—беговыеит. д. Однакоэтоне означает, чтодлялегкоатлетовилиспортсменовдругихвидовспорта нельзяиспользоватьвелоэргометрическиетесты, которыепозволяют наиболееточноучитыватьобъемвыполненнойработы. Однаковелосипедистыпривелоэргометрическомтестированиибудутиметьпреимуществопосравнениюспредставителямидругихвидовспортатойжеквалификациииспециализирующихсявупражнениях, относящихсяктойже зонемощности.
Используемыетестируемыенагрузки, специфическиепомощностии продолжительности, должнысоответствоватьнагрузкам, используемым спортсменомвпроцессетренировки. Так, длялегкоатлетов-бегунов, специализирующихсянакороткиеисверхдлинныедистанции, тестирующие нагрузкидолжныбытьразными, способствующимипроявлениюихосновныхдвигательныхкачеств—скоростилибовыносливости. Важнымусловиемприменениятестируемыхфизическихнагрузокявляетсяточноеустановлениеихмощностилибоинтенсивностиидлительности.
Нарезультатыисследованиявлияеттакжетемператураокружающей среды, времятестированияисостояниездоровья. Болеенизкаяработоспособностьнаблюдаетсяприповышеннойтемпературесреды, атакжев утреннееивечернеевремя. Ктестированию, какикзанятиям,спортом, особенносмаксимальныминагрузками, должныдопускатьсятолькополностьюздоровыеспортсмены, поэтомуврачебныйосмотрдолженпредшествоватьдругимвидамконтроля. Контрольноебиохимическоетестированиепроводитсяутромнатощакпослеотносительногоотдыхавтечение суток. Приэтомдолжнысоблюдатьсяпримерноодинаковыеусловия внешнейсреды, которыевлияютнарезультатытестирования.
Изменениебиохимическихпоказателейподвоздействиемфизических нагрузокзависитотстепенитренированности, объемавыполненныхнагрузок, ихинтенсивностиианаэробнойилиаэробнойнаправленности, а такжеотполаивозрастаобследуемых. Послестандартнойфизической нагрузкизначительныебиохимическиесдвигиобнаруживаютсяуменее тренированныхлюдей, апослемаксимальных—увысокотренированных. Приэтомпослевыполненияспецифическихдляспортсменовнагрузокв условияхсоревнованияиливвидеприкидоквтренированноморганизме возможнызначительныебиохимическиеизменения, которыенехарактерныдлянетренированныхлюдей.
2. Объекты исследования
-4-
и основные биохимические показатели
Объектамибиохимическогоисследованияявляютсявыдыхаемыйвоздухи биологическиежидкости—кровь, моча, слюна, пот, атакжемышечная ткань.
Выдыхаемыйвоздух—одинизосновныхобъектовисследования процессовэнергетическогообменаворганизме, использованияотдельныхэнергетическихисточниковвэнергообеспечениимышечнойдеятельности. Внемопределяютколичествопотребляемогокислородаивыдыхаемогоуглекислогогаза. Соотношениеэтихпоказателейвопределенной мереотражаетинтенсивностьпроцессовэнергообмена, долювниханаэробныхиаэробныхмеханизмовресинтезаАТФ.
Кровьиспользуетсякакодинизнаиболееважныхобъектовбиохимическихисследований, таккаквнейотражаютсявсеметаболическиеизменениявтканевыхжидкостяхилимфеорганизма. Поизменениюсостава кровилибожидкойеечасти—плазмыможносудитьогомеостатическом состояниивнутреннейсредыорганизмаилиизмененииегоприспортивнойдеятельности (табл. 1).
Длямногихисследованийтребуетсянебольшоеколичествокрови (0,01—0,05 мл), поэтомуберутееизбезымянногопальцарукилибоиз ребрамочкиуха. Послевыполненнойфизическойработызаборкрови
ТАБЛИЦА 1. Основныехимическиекомпонентыцельнойкровииплазмыздоровоговзрослогочеловека
|
Компонентыкрови
|
Цельнаякровь
|
Плазма
|
|
Вода, %
|
75-85
|
90-91
|
|
Сухойостаток (белоккрови), %
|
15-25
|
9-10
|
|
Общийбелок, г•л"1
|
—
|
65-80
|
|
Гемоглобин, г•л'1
|
120—140 (женщины)
|
—
|
|
|
140—160 (мужчины)
|
|
|
Гематокрит, мл• 100 мл"1
|
37—47 (женщины)
|
—
|
|
|
40 — 54 (мужчины)
|
|
|
Глобулины, г•л"1
|
—
|
20-30
|
|
Альбумины, г•л"1
|
—
|
40-50
|
|
Мочевина, ммоль•л~1
|
3,30-6,60
|
3,30-6,60
|
|
Мочеваякислота, ммоль•л"1
|
0,18-0,24
|
0,24-0,29
|
|
Креатин, ммоль•л"1
|
0,23-0,38
|
0,08-0,11
|
|
Креатинин, ммоль•л"1
|
0,06-0,067
|
0,06-0,067
|
|
Глюкоза, ммоль•л'1
|
3,30-5,50
|
3,60-5,50
|
|
Молочнаякислота, ммоль•л"1
|
—
|
1,00-2,50
|
|
Пировинограднаякислота, ммоль•л~1
|
—
|
0,07-0,14
|
|
Нейтральныежиры, ммоль•л"1
|
1,00-2,60
|
1,20—2,80
|
|
Свободныежирныекислоты, ммоль•л~1
|
—
|
0,10-0,40
|
|
Холестеринобщий, ммоль•л"'
|
3,90-5,20
|
3,90-6,50
|
|
Кетоновыетела, ммоль•л"'
|
—
|
8-30
|
|
Ацетоуксуснаякислота, ммоль•л~1
|
—
|
0,05-0,19
|
|
Ацетон, ммоль•л"1
|
0,20
|
0,20-0,30
|
|
Лимоннаякислота, ммоль•л~1
|
—
|
0,10-0,15
|
|
Аскорбиноваякислота, ммоль•л"1
|
—
|
0,05-0,10
|
|
Билирубинобщий, ммоль•л"1
|
—
|
4—26
|
|
рН
|
7,35—7,45
|
—
|
|
Гормоны (см. главу 8)
|
|
|
рекомендуетсяпроводитьспустя 3—7 мин, когданаступаютнаибольшие биохимическиеизменениявней.
Прифизическихнагрузкахивоздействиидругихфакторовсреды, а такжеприпатологическихизмененияхобменавеществилипослепримененияфармакологическихсредствсодержаниеотдельныхкомпонентов кровисущественноизменяется. Следовательно, порезультатаманализа кровиможноохарактеризоватьсостояниездоровьячеловека, уровеньего тренированности, протеканиеадаптационныхпроцессовидр. Впоследние годывсвязисугрозойзараженияСПИДомисследованиякровинеобходимопроводитьссоблюдениемвсехпредусмотренныхмерзащиты.
Мочавопределеннойстепениотражаетработупочек—основноговыделительногоорганаорганизма, атакжединамикуобменныхпроцессовв различныхорганахитканях. Поэтомупоизменениюколичественногоикачественногоеесоставаможносудитьосостоянииотдельныхзвеньевобменавеществ, избыточномуихпоступлению, нарушениюгомеостатическихреакцийворганизме, втомчислесвязанныхсмышечнойдеятельностью. Смочойизорганизмавыводятсяизбытокводы, многиеэлектролиты, промежуточныеиконечныепродуктыобменавеществ, гормоны, витамины, чужеродныевещества (табл. 2). Суточноеколичествомочи (диурез) в нормевсреднемсоставляет 1,5 л. Мочусобираютвтечениесуток, что вноситопределенныезатруднениявпроведениеисследований. Иногда мочуберутдробнымипорциями (например, через 2 ч), приэтомфиксируютпорции, полученныедовыполненияфизическойработыипосленее. Мочанеможетбытьдостовернымобъектомисследованияпослекратковременныхтренировочныхнагрузок, таккаксразупослеэтоговесьма сложнособратьнеобходимоедляееанализаколичество.
Приразличныхфункциональныхсостоянияхорганизмавмочемогут появлятьсяхимическиевещества, нехарактерныедлянормы: глюкоза, белок, кетоновыетела, желчныепигменты, форменныеэлементыкровиидр. Определениеэтихвеществвмочеможетиспользоватьсявбиохимической диагностикеотдельныхзаболеваний, атакжевпрактикеспортадляконтроляэффективноститренировочногопроцесса, состоянияздоровья спортсмена.
ТАБЛИЦА 2 Химическийсостав
мочиздорового взрослогочеловека
|
Компонентымочи
|
Содержаниевнорме
|
|
|
г•сут"1
|
ммоль•сут '
|
|
Органические вещества:
|
22-46
|
_
|
|
мочевина
|
20-35
|
333-583
|
|
аминокислоты
|
ДО 1,1
|
8,8
|
|
креатинин
|
1,0-2,0
|
8,8—17,7
|
|
мочеваякислота
|
0,2—1,2
|
1,2—7,1
|
|
глюкоза
|
0
|
0
|
|
белок
|
0
|
0
|
|
Неорганические вещества:
|
15-25
|
_
|
|
хлорид
|
3,6-9,0
|
100-250
|
|
фосфор неорганический
|
0,9—1,3
|
29-45
|
|
фосфаты
|
2,0-6,7
|
—
|
|
натрий
|
3,0-6,0
|
130-260
|
|
калий
|
1,5-3,2
|
38—82
|
|
кальций (общий)
|
0,1-0,25
|
2,5-6,2
|
|
магний
|
0,1-О,2
|
4,2-8,4
|
|
бикарбонаты
|
—
|
0,5 ммоль•л"1
|
|
|
|
(прирН 5,6)
|
|
азотаммиака
|
0,5-1,0
|
36—71
|
|
РН
|
4,6-8,0
|
—
|
-5-
Слюнаобычноиспользуетсяпараллельнос
другимибиохимическими объектами. Вслюнеопределяютэлектролиты (N3 иК), активностьферментов (амилазы), рН. Существуетмнение, чтослюна, обладаяменьшей, чемкровь, буфернойемкостью, лучшеотражаетизменениякислотно-щелочногоравновесияорганизмачеловека. Однакокакобъектисследования слюнанеполучилаширокогораспространения, посколькусоставеезависитнетолькоотфизическихнагрузокисвязанныхснимиизменений внутритканевогообменавеществ, ноиотсостояниясытости («голодная» или«сытая»слюна).
Потвотдельныхслучаяхпредставляетинтерескакобъектисследования. Необходимоедляанализаколичествопотасобираетсяспомощью хлопчатобумажногобельяилиполотенца, котороезамачиваютвдистиллированнойводедляизвлеченияразличныхкомпонентовпота. Экстрактвыпариваютввакуумеиподвергаютанализу.
Мышечнаятканьявляетсяоченьпоказательнымобъектомбиохимическогоконтролямышечнойдеятельности, однакоиспользуетсяредко, так какобразецмышечнойтканинеобходимобратьметодомигольчатойбиопсии. Дляэтогонадисследуемоймышцейделаетсянебольшойразрез кожииспомощьюспециальнойиглыберетсякусочек (проба) мышечной ткани (2—3 мг), котораясразузамораживаетсявжидкомазотеивдальнейшемподвергаетсяструктурномуибиохимическомуанализу. Впробах определяютколичествосократительныхбелков (актинаимиозина), АТФ-азнуюактивностьмиозина, показателиэнергетическогопотенциала (содержаниеАТФ, гликогена, креатинфосфата), продуктыэнергетического обмена, электролитыидругиевещества. Поихсодержаниюсудятосоставеифункциональнойактивностимышц, ееэнергетическомпотенциале, атакжеизменениях, которыепроисходятпривоздействииоднократной физическойнагрузкиилидолговременнойтренировки.
Прибиохимическомобследованиивпрактикеспортаиспользуются следующиебиохимическиепоказатели:
•энергетическиесубстраты (АТФ, КрФ, глюкоза, свободныежирные кислоты);
•ферментыэнергетическогообмена (АТФ-аза, КрФ-киназа, цитохромоксидаза, лактатдегидрогеназаидр.);
•промежуточныеиконечныепродуктыобменауглеводов, липидови белков (молочнаяипировинограднаякислоты, кетоновыетела, мочевина, креатинин, креатин, мочеваякислота, углекислыйгазидр.);показателикислотно-основногосостояниякрови (рНкрови, парциальноедавлениеСО2, резервнаящелочностьилиизбытокбуферныхоснованийидр.);
•регуляторыобменавеществ (ферменты, гормоны, витамины, активаторы, ингибиторы);
•минеральныевеществавбиохимическихжидкостях (например, бикарбонатыисолифосфорнойкислотыопределяютдляхарактеристикибуфернойемкостикрови);
•содержаниеобщегобелка, количество исоотношениебелковых фракцийвплазмекрови;
•анаболическиестероидыидругиезапрещенныевеществавпрактикеспорта (допинги), выявлениекоторых—задачадопинговогоконтроля.
3. Основныебиохимическиепоказатели составакровиимочи, ихизменение примышечнойдеятельности
Показатели углеводного обмена
Глюкоза. Содержаниеглюкозывкровиподдерживаетсянаотносительно постоянномуровнеспециальнымирегуляторнымимеханизмамивпределах 3,3—5,5 ммоль•л"1 (80—120 мг%). Изменениееесодержаниявкровипри мышечнойдеятельностииндивидуальноизависитотуровнятренированностиорганизма, мощностиипродолжительностифизическихупражнений. Кратковременныефизическиенагрузкисубмаксимальнойинтенсивности могутвызыватьповышениесодержанияглюкозывкровизасчетусиленной мобилизациигликогенапечени. Длительныефизическиенагрузкиприводят кснижениюсодержанияглюкозывкрови. Унетренированныхлицэтоснижениеболеевыражено, чемутренированных. Повышенноесодержание глюкозывкровисвидетельствуетобинтенсивномраспадегликогенапеченилибоотносительномаломиспользованииглюкозытканями, апониженноееесодержание—обисчерпаниизапасовгликогенапеченилибоинтенсивномиспользованииглюкозытканямиорганизма.
Поизменениюсодержанияглюкозывкровисудятоскоростиаэробногоокисленияеевтканяхорганизмапримышечнойдеятельностииинтенсивностимобилизациигликогенапечени. Этотпоказательобменауглеводовредкоиспользуетсясамостоятельновспортивнойдиагностике, таккакуровеньглюкозывкровизависитнетолькоотвоздействияфизическихнагрузокнаорганизм, ноиотэмоциональногосостояниячеловека, гуморальныхмеханизмоврегуляции, питанияидругихфакторов.
Уздоровогочеловекавмочеглюкозаотсутствует, однакоможетпоявитьсяприинтенсивноймышечнойдеятельности, эмоциональномвозбуждениипередстартомиприизбыточномпоступленииуглеводовспищей (алиментарнаяглюкозурия) врезультатеувеличенияееуровнявкрови (состояниегипергликемии). Появлениеглюкозывмочеприфизических нагрузкахсвидетельствуетобинтенсивноймобилизациигликогенапечени. Постоянноеналичиеглюкозывмочеявляетсядиагностическимтестом заболеваниясахарнымдиабетом.
Молочнаякислота. ГликолитическиймеханизмресинтезаАТФвскелетныхмышцахзаканчиваетсяобразованиеммолочнойкислоты, которая затемпоступаетвкровь. Выходеевкровьпослепрекращенияработыпроисходитпостепенно, достигаямаксимумана 3—7-йминутепослеокончанияработы. Содержаниемолочной
-6-
кислотывкровивнормевсостоянии относительногопокоясоставляет 1—1,5 ммоль•л"1 (15—30 мг%) исущественновозрастаетпривыполненииинтенсивнойфизическойработы . Приэтомнакоплениееевкровисовпадаетсусиленнымобразованиемвмышцах, котороесущественноповышаетсяпосленапряженной кратковременнойнагрузкииможетдостичьоколо 30 ммоль•кг1массы приизнеможении. Количествомолочнойкислотыбольшеввенознойкрови, чемвартериальной. Сувеличениеммощностинагрузкисодержаниеее вкровиможетвозрастатьунетренированногочеловекадо 5— 6 ммоль•л"1, утренированного—до 20 ммоль•л~1ивыше. Ваэробнойзонефизическихнагрузоклактатсоставляет 2—4 ммоль•л~1, в смешанной— 4—10 ммоль•л~1, ванаэробной—более 10 ммоль•л~1. Условнаяграницаанаэробногообменасоответствует 4 ммольлактатав 1 л кровииобозначаетсякакпороганаэробногообмена (ПАНО), илилактатныйпорог (ЛП). Снижениесодержаниялактатауодногоитогожеспортсменапривыполнениистандартнойработынаразныхэтапахтренировочногопроцесса свидетельствуетобулучшениитренированности, аповышение—обухудшении. Значительныеконцентрациимолочнойкислотывкровипослевыполнениямаксимальнойработысвидетельствуютоболеевысокомуровне тренированностиприхорошемспортивномрезультатеилиобольшейметаболическойемкостигликолиза, большейустойчивостиегоферментовк смещениюрНвкислуюсторону.Такимобразом, изменениеконцентрациимолочнойкислотывкрови послевыполненияопределеннойфизическойнагрузкисвязаноссостояниемтренированностиспортсмена. Поизменениюеесодержаниявкровиопределяютанаэробныегликолитическиевозможностиорганизма, чтоважноприотбореспортсменов, развитииихдвигательныхкачеств, контроле тренировочныхнагрузокиходапроцессоввосстановленияорганизма.
Показателилипидногообмена
Свободныежирныекислоты.Являясьструктурнымикомпонентамилипидов, уровеньсвободныхжирныхкислотвкровиотражаетскоростьлиполизатриглицеридоввпечениижировыхдепо. Внормесодержаниеихв кровисоставляет 0,1—0,4 ммоль•л"1иувеличиваетсяпридлительныхфизическихнагрузках.
ПоизменениюсодержанияСЖКвкровиконтролируютстепеньподключениялипидовкпроцессамэнергообеспечениямышечнойдеятельности, атакжеэкономичностьэнергетическихсистемилистепеньсопряжения междулипиднымиуглеводнымобменом. Высокаястепеньсопряжения этихмеханизмовэнергообеспеченияпривыполненииаэробныхнагрузок являетсяпоказателемвысокогоуровняфункциональнойподготовкиспортсмена.
Кетоновыетела.Образуютсяонивпечениизацетил-КоАприусиленномокислениижирныхкислотвтканяхорганизма. Кетоновыетелаиз печенипоступаютвкровьидоставляютсяктканям, вкоторыхбольшая частьиспользуетсякакэнергетическийсубстрат, аменьшаявыводитсяиз организма. Уровенькетоновыхтелвкровивопределеннойстепениотражаетскоростьокисленияжиров. Содержаниекетоновыхтелвкровивнормеотносительнонебольшое— 8 ммоль•л~1. Принакоплениивкровидо 20 ммоль•л~1 (кетонемия) онимогутпоявитьсявмоче, тогдакаквнорме вмочекетоновыетеланевыявляются. Появлениеихвмоче (кетонурия) у здоровыхлюдейнаблюдаетсяприголодании, исключенииуглеводовизрационапитания, атакжепривыполнениифизическихнагрузокбольшой мощностиилидлительности. Этотпоказательимееттакжедиагностическое значениепривыявлениизаболеваниясахарнымдиабетом, тиреотоксикозом.
Поувеличениюсодержаниякетоновыхтелвкровиипоявлениюихв мочеопределяютпереходэнергообразованиясуглеводныхисточниковна липидныепримышечнойактивности. Болеераннееподключениелипидныхисточниковуказываетнаэкономичностьаэробныхмеханизмовэнергообеспечениямышечнойдеятельности, чтовзаимосвязаносростомтренированностиорганизма.
Холестерин. Этопредставительстероидныхлипидов, неучаствующий впроцессахэнергообразованияворганизме. Содержаниехолестеринав плазмекровивнормесоставляет 3,9—6,5 ммоль•л"1изависитотпола (у мужчинвыше), возраста (удетейниже), диеты (увегетарианцевниже), двигательнойактивности. Постоянноеувеличениеуровняхолестеринаи егоотдельныхлипопротеидныхкомплексоввплазмекровислужитдиагностическимтестомразвитиятяжелогозаболевания—атеросклероза, сопровождающегосяпоражениемкровеносныхсосудов. Установленазависимостькоронарныхнарушенийотконцентрациихолестеринавкрови. Припоражениисосудовсердцанаблюдается ишемиямиокардаилиинфаркт, асосудовмозга—инсульты, сосудов ног—атрофияконечностей. Вработахпоследнихлетпоказано, чтовыведениюизорганизмачеловекахолестеринаспособствуютпищевыеволокна (клетчатка), содержащиесявовощах, фруктах, черномхлебеидругихпродуктах, атакжелецитин исистематическиезанятияфизическимиупражнениями.
Продуктыперекисногоокислениялипидов (ПОЛ).Прифизических нагрузкахусиливаютсяпроцессыперекисногоокислениялипидовинакапливаютсяпродуктыэтихпроцессов, чтоявляетсяоднимизфакторов, лимитирующихфизическуюработоспособность. Поэтомуприбиохимическомконтролереакцииорганизманафизическуюнагрузку, оценкеспециальнойподготовленностиспортсмена, выявленииглубиныбиодеструктивныхпроцессовприразвитиистресс-синдромапроводятанализсодержанияпродуктовперекисногоокислениявкрови: малоновогодиальдегида, диеновыхконъюгатов, атакжеактивностьферментовглутатионпероксидазы, глутатионредуктазыикаталазы.
Фосфолипиды.Содержаниефосфолипидоввнормевкровисоставляет 1,52—3,62 г•л~1. Повышениеихуровнявкровинаблюдаетсяпри диабете, заболеванияхпочек, гипофункциищитовиднойжелезыидругих нарушенияхобмена, апонижение—прижировойдистрофиипечени, т. е. когдапоражаютсяструктурыпечени, вкоторыхонисинтезируются. Для стимуляциисинтезафосфолипидовиснижениясодержаниявкрови триглицеридовнеобходимоувеличитьпотреблениеспищейлипотропных веществ. Посколькудлительныефизическиенагрузкисопровождаются жировойдистрофиейпечени, вспортивнойпрактикеиногдаиспользуют контрольсодержаниятриглицеридовифосфолипидоввкрови.
-7-
Показателибелковогообмена
Гемоглобин.Основнымбелкомэритроцитовкровиявляетсягемоглобин, которыйвыполняеткислородтранспортнуюфункцию. Онсодержитжелезо, связывающеекислородвоздуха. Концентрациягемоглобинавкровизависитотполаисоставляетвсреднем 7,5—8,0 ммоль•л~1 (120—140 г•л~1) —уженщини 8,0—10,0 ммоль•л~1 (140—160 г•л~1) —умужчин, атакже отстепенитренированности. Примышечнойдеятельностирезкоповышаетсяпотребностьорганизмавкислороде, чтоудовлетворяетсяболееполнымизвлечениемегоизкрови, увеличениемскоростикровотока, атакже постепеннымувеличениемколичествагемоглобинавкровизасчетизмененияобщеймассыкрови. Сростомуровнятренированностиспортсменовввидахспортанавыносливостьконцентрациягемоглобинавкрови уженщинвозрастаетвсреднемдо 130—150 г•л'1, умужчин—до 160— 180 г•л~1. Увеличениесодержаниягемоглобинавкровивопределенной степениотражаетадаптациюорганизмакфизическимнагрузкамвгипоксическихусловиях.
Приинтенсивныхтренировках, особенноуженщин, занимающихся циклическимивидамиспорта, атакжепринерациональномпитаниипроисходитразрушениеэритроцитовкровииснижениеконцентрациигемоглобинадо 90 г•л"1иниже, чторассматриваетсякакжелезодефицитная «спортивнаяанемия». Втакомслучаеследуетизменитьпрограммутренировок, аврационепитанияувеличитьсодержаниебелковойпищи, железаивитаминовгруппыВ.
Посодержаниюгемоглобинавкровиможносудитьобаэробныхвозможностяхорганизма, эффективностиаэробныхтренировочныхзанятий, состоянииздоровьяспортсмена.
Миоглобин.Всаркоплазмескелетныхисердечноймышцнаходится высокоспециализированныйбелок, выполняющийфункциютранспорта кислородаподобногемоглобину. Содержаниемиоглобинавкровивнорменезначительное (10—70 нг•л~1). Подвлияниемфизическихнагрузок, припатологическихсостоянияхорганизмаонможетвыходитьизмышцв кровь, чтоприводиткповышениюегосодержаниявкровиипоявлению вмоче (миоглобинурия). Количествомиоглобинавкровизависитотобъемавыполненнойфизическойнагрузки, атакжеотстепенитренированностиспортсмена. Поэтомуданныйпоказательможетбытьиспользован длядиагностикифункциональногосостоянияработающихскелетных мышц.
Актин.Содержаниеактинавскелетныхмышцахвкачествеструктурногоисократительногобелкасущественноувеличиваетсявпроцессетренировки. Поегосодержаниювмышцахможнобылобыконтролировать развитиескоростно-силовыхкачествспортсменапритренировке, однако определениеегосодержаниявмышцахсвязаносбольшимиметодическимизатруднениями. Темнеменеепослевыполненныхфизическихнагрузок отмечаетсяпоявлениеактинавкрови, чтосвидетельствуеторазрушении либообновлениимиофибриллярныхструктурскелетныхмышц. Вкрови содержаниеактинаопределяютрадиоиммуннологическимметодомипо егоизменениюсудятопереносимостифизическихнагрузок, интенсивностивосстановлениямиофибриллпослемышечнойработы.
Альбуминыиглобулины. Этонизкомолекулярныеосновныебелки плазмыкрови. Альбуминысоставляют 50—60 % всехбелковсыворотки крови, глобулины— 35—40 %. Онивыполняютразнообразныефункции .в организме: входятвсоставиммуннойсистемы, особенноглобулины, изащищаюторганизмотинфекций, участвуютвподдержаниирНкрови, транспортируютразличныеорганическиеинеорганическиевещества, используютсядляпостроениядругихвеществ. Количественноесоотношениеихв сывороткекровивнормеотносительнопостоянноиотражаетсостояние здоровьячеловека. Соотношениеэтихбелковизменяетсяприутомлении,многихзаболеванияхиможетиспользоватьсявспортивноймедицинекак диагностическийпоказательсостоянияздоровья.
Мочевина.Приусиленномраспадетканевыхбелков, избыточномпоступленииворганизмаминокислотвпеченивпроцессесвязываниятоксическогодляорганизмачеловекааммиака (МН3) синтезируетсянетоксическоеазотсодержащеевещество—мочевина. Изпеченимочевинапоступаетвкровьивыводитсясмочой.
Концентрациямочевинывнормевкровикаждоговзрослогочеловека индивидуальна—впределах 3,5—6,5 ммоль•л~1. Онаможетувеличиваться до 7—8 ммоль•л~1призначительномпоступлениибелковспищей, до 16— 20 ммоль•л~1—принарушениивыделительнойфункциипочек, атакже послевыполнениядлительнойфизическойработызасчетусилениякатаболизмабелковдо 9 ммоль•л"1иболее.
Впрактикеспортаэтотпоказательширокоиспользуетсяприоценке переносимостиспортсменомтренировочныхисоревновательныхфизическихнагрузок, ходатренировочныхзанятийипроцессоввосстановления организма. Дляполученияобъективнойинформацииконцентрациюмочевиныопределяютнаследующийденьпослетренировкиутромнатощак. Есливыполненнаяфизическаянагрузкаадекватнафункциональнымвозможностяморганизмаипроизошлоотносительнобыстроевосстановление метаболизма, тосодержаниемочевинывкровиутромнатощаквозвращаетсякнорме (рис.1). Связаноэтосуравновешиваниемскорости синтезаираспадабелковвтканяхорганизма, чтосвидетельствуетоего восстановлении. Еслисодержаниемочевинынаследующееутроостается вышенормы, тоэтосвидетельствуетонедовосстановленииорганизмалиборазвитииегоутомления.
Обнаружениебелкавмоче.Уздоровогочеловекабелоквмочеотсутствует. Появлениеего (протеинурия) отмечаетсяпризаболеваниипочек (нефрозы), поражениимочевыхпутей, атакжеприизбыточномпоступлении белковспищейилипослемышечнойдеятельностианаэробнойнаправленности. Этосвязаноснарушениемпроницаемостиклеточныхмембранпочек из-зазакислениясредыорганизмаивыходабелковплазмывмочу.
Следующая страница
|
