ГЛАВА3 ОБЪЕКТЫ БИОХИМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
1.1 Кровь
Для проведения биохимических исследований обычно используют капиллярную кровь, взятую из пальца или мочки уха. Венозную кровь исследуют в тех случаях, когда необходимо определить много биохимических показателей и для анализа требуется большое количество крови.
Забор крови для биохимического анализа чаще всего производится до выполнения физической нагрузки и после ее завершения. Иногда для изучения динамики биохимических сдвигов во время выполнения работы, а также для оценки восстановительных процессов взятие крови может проводиться в разные моменты в период работы и восстановления.
В спортивной практике при анализе крови определяются следующие показатели:
• количество форменных элементов;
• концентрация гемоглобина;
• водородный показатель;
• щелочной резерв крови;
• концентрация белков плазмы;
• концентрация глюкозы;
• концентрация лактата;
• концентрация жира и жирных кислот;
• концентрация кетоновых тел;
• концентрация мочевины.
Необходимо подчеркнуть, что при интерпретации результатов биохимических исследований нужно обязательно учитывать характер выполненной физической работы.
Моча
В связи с возможностью инфицирования при взятии крови в последнее время объектом биохимического контроля в спорте становится моча.
Для проведения биохимических исследований может быть использована суточная моча, а также порции мочи, полученные до и после выполнения физических нагрузок.
|
|
|
В суточной моче обычно определяют креатининовый коэффициент - выделение креатинина с мочой за сутки в расчете на 1 кг массы тела. У мужчин выделение креатинина колеблется в пределах 18-32 мг/сутки-кг, у женщин - 10-25 мг/сутки-кг. Креатининовый коэффициент характеризует запасы креатинфосфата в мышцах и коррелирует с мышечной массой. Поэтому величина креатининового коэффициента позволяет оценить возможности креатинфосфатногоресинтеза АТФ и степень развития мускулатуры. По этому показателю можно также оценить динамику увеличения запасов креатинфосфата и нарастания мышечной массы у отдельных спортсменов в ходе тренировочного процесса.
Для проведения биохимического анализа также используются порции мочи, взятые до и после нагрузки. В этом случае непосредственно перед выполнением тестирующих нагрузок испытуемые должны полностью опорожнить мочевой пузырь, а сбор мочи после нагрузки осуществляется через 15-30 мин после ее выполнения. Для оценки течения восстановительных процессов могут быть исследованы порции мочи, полученные на следующее утро после выполнения тестирующей нагрузки.
|
|
|
Исследования, выполненные на кафедре биохимии СПбГАФК им. П.Ф. Лесгафта, выявили четкую корреляцию между изменениями биохимических показателей крови и мочи, вызванными физической работой, причем в моче наблюдался более высокий рост этих показателей. В качестве примера на рис. приведены данные о влиянии велоэргометрической нагрузки в зоне большой мощности на показатели свободнорадикального окисления - диеновые конъюгаты, ТБК-зависимые продукты, шиффовы основания и уровень лактата крови и мочи.
Изменение биохимических показателей крови и мочи под влиянием велоэргометрической нагрузки
Как видно из рисунка, для всех исследованных показателей, кроме шиффовых оснований, значительно большие сдвиги под влиянием физической нагрузки обнаруживаются в моче. Например, уровень лактата в крови повысился немногим более чем в 2 раза, в то время как в моче отмечается увеличение содержания лактата в 11 раз. Это различие может быть обусловлено тем, что в моче во время выполнения физических нагрузок происходит постепенное накопление поступающих из крови химических соединений, приводящее после завершения работы к значительному повышению их содержания в моче.
|
|
|
Кроме того, физические нагрузки вызывают не только изменение содержания в моче ее ингредиентов, но и приводят к появлению в ней веществ, отсутствующих в состоянии покоя, - так называемых патологических компонентов.
В спортивной практике при проведении анализа мочи, полученной до и после выполнения тестирующих нагрузок, обычно определяются следующие физико-химические и химические показатели:
• объем;
• плотность;
• кислотность;
• сухой остаток;
• лактат;
• мочевина;
• показатели свободнорадикального окисления;
• патологические компоненты.
При оценке обнаруженных изменений в порциях мочи после выполнения тестирующих нагрузок необходимо исходить из их характера. У хорошо подготовленных спортсменов стандартные нагрузки приводят к незначительному изменению физико-химических свойств и химического состава мочи. У малотренированных, наоборот, эти сдвиги весьма существенны. После выполнения максимальных нагрузок более выраженные изменения показателей мочи обнаруживаются у спортсменов высокой квалификации.
Отдельно следует остановиться на особенностях экскреции мочевины с мочой после завершения мышечной работы. В литературе приводятся данные как об увеличении, так и о снижении выделения мочевины после физической нагрузки. Эта противоречивость обусловлена разным временем забора проб мочи. На кафедре биохимии СПбГАФК им. П.Ф. Лесгафта подробно изучена динамика экскреции мочевины после выполнения стандартных нагрузок большой мощности. Оказалось, что в порциях мочи, взятых для анализа через 15-30 мин после выполнения нагрузки, содержание мочевины обычно понижено по сравнению с ее экскрецией до начала работы, причем это более выражено у слабо подготовленных испытуемых. Обнаруженное явление можно объяснить тем, что при выполнении работы ухудшается экскреторная функция почек. В порциях мочи, взятых утром на следующий день после выполнения нагрузки, обнаруживается повышенное по сравнению с уровнем покоя содержание мочевины. Здесь также прослеживается зависимость выделения мочевины от уровня тренированности: у малотренированных экскретируются большие количества мочевины, а у спортсменов высокой квалификации ее содержание лишь незначительно превышает дорабочий уровень.
|
|
|
В последнее время при анализе мочи все большее применение находят методы экспресс-диагностики. Эти очень простые методы позволяют в любых условиях оперативно проводить исследование мочи, причем это могут делать не только специалисты-биохимики, но и тренеры и сами спортсмены. С помощью экспресс-методов можно быстро определить в порциях мочи концентрацию мочевины, наличие белка, глюкозы, кетоновых тел, измерить величину рН. Недостатком экспресс-контроля является низкая чувствительность используемых методик.
К методам экспресс-контроля можно также отнести цветную осадочную реакцию по Я.А. Кимбаровскому. Эта реакция проводится следующим образом: к порции исследуемой мочи добавляется раствор азотнокислого серебра. При последующем нагревании выпадает окрашенный осадок. Интенсивность реакции Кимбаровского выражается в условных единицах, исходя из цвета и насыщенности окраски полученного осадка, с использованием специальной цветной шкалы. Величины ЦОРК коррелируют с глубиной биохимических и физиологических сдвигов, возникающих под влиянием физической нагрузки, в том числе с изменением содержания мочевины в крови. Поэтому с помощью ЦОРК можно косвенно судить о концентрации мочевины в крови.
Выдыхаемый воздух
Сбор выдыхаемого воздуха производится с применением маски с клапаном, позволяющим направлять выдыхаемый воздух в специальный дыхательный мешок. С помощью приборов - газоанализаторов в выдыхаемом воздухе определяется содержание кислорода и углекислого газа. Сравнивая содержание этих газов в выдыхаемом и во вдыхаемом, т. е. в атмосферном, воздухе можно рассчитать следующие показатели:
• максимальное потребление кислорода;
• кислородный приход;
• алактатный кислородный долг;
• лактатный кислородный долг;
• дыхательный коэффициент.
Для определения МПК и кислородного прихода выдыхаемый воздух собирают во время выполнения работы, а для расчета кислородного долга - после завершения работы.
Слюна
Анализ слюны проводится сравнительно редко. Для получения слюны испытуемые ополаскивают ротовую полость определенным количеством воды.
Чаще всего в слюне определяют величину рН и активность фермента амилазы. По активности этого фермента можно судить об интенсивности углеводного обмена, поскольку существует определенная корреляция между активностью амилазы слюны и активностью тканевых ферментов обмена углеводов.
Пот
Биохимическое исследование пота проводится тоже не часто. Для сбора пота используется хлопчатобумажное белье, в котором испытуемый выполняет физическую нагрузку, или же испытуемого после завершения работы вытирают хлопчатобумажным полотенцем. Затем белье или полотенце замачивают в дистиллированной воде, где и растворяются компоненты пота. Полученный после выпаривания в вакууме концентрированный раствор подвергают химическому анализу.
Исследование пота позволяет оценить состояние минерального обмена, так как с потом в первую очередь выделяются из организма минеральные вещества.
Биоптат мышечной ткани
Для получения образца мышечной ткани проводится микробиопсия: под местным обезболиванием над исследуемой мышцей делается разрез кожи и специальной иглой берется маленький кусочек мышцы объемом 2-3 мм3. Полученный биоптат подвергается микроскопическому и биохимическому анализу.
При микроскопическом исследовании определяется соотношение между типами мышечных волокон, количество миофибрилл и их толщина, количество митохондрий и их размер, развитие саркоплазмати-ческой сети в отдельных мышечных клетках.
Биохимическое исследование позволяет определить концентрацию важнейших химических соединений и активность ферментов.
Микробиопсия может проводиться как в состоянии покоя, так и после выполнения тестирующих нагрузок.
Однако исследование биоптата мышечной ткани требует дорогостоящих аппаратуры и реактивов, а также участия высококвалифицированных специалистов. Поэтому такие исследования проводятся в крупных лабораториях.
В заключение необходимо отметить, что в каждом конкретном случае выбор тестирующих нагрузок и объектов биохимического контроля определяется видом спорта, спортивной квалификацией испытуемых, периодом тренировочного процесса, наличием соответствующих тренажеров, оснащенностью биохимической лаборатории и т. д.
Заключение
Анализ литературных источников свидетельствует о том, что использование биохимических методов по ряду причин сегодня широкого применения не находит, более доступным и безопасным является использование метода анализа мочи. Широких исследований с использованием биохимических методов контроля за состоянием мочи в последние годы проведено крайне недостаточно. Выявлена высокая теснота связи между изменениями в показателях мочи и величиной выполняемых нагрузок. Поднятая проблема требует дальнейшего более глубокого изучения с применением обширной исследовательской базы, изучением научной литературы и дальнейшей экспериментальной проверки в практической работе.
Комплекс биохимических исследований на каждом этапе включает набор параметров, которые выявляют особенности энергообеспечения в период проведения тестирующих процедур.
Из всего многообразия биохимических методов в каждом конкретном случае должны выбираться те, которые адекватны поставленным задачам. Наиболее часто при определении реакции организма на физические нагрузки используются показатели концентрации лактата в крови, поскольку мышечная деятельность с интенсивностью выше анаэробного порога сопровождается накоплением лактата в организме. Это ведет к ацидозу, при котором ингибируется фосфофруктокиназа, снижаются содержание креатинфосфата и скорость рефосфорилирования АДФ. Избыток лактата является наиболее адекватным показателем интенсивности анаэробного гликолиза.
Список литературы
1. Биохимия: Учебник для институтов физической культуры/ Под ред. В.В. Меньшикова, Н.И. Волкова.- М.: Физкультура и спорт, 1986. – 384 с.
2. Рогозкин В.А. Биохимическая диагностика в спорте. – Л.: Наука, 1988. – 50 с.
3. Хмелевский Ю.В., Усатенко О.К. Основные биохимические константы в норме и при патологии. – Киев: Здоров’я, 1984. – 120 с.
4. Физиологическое тестирование спортсменов высокого класса/ Под ред. Дж. Дункана МакДауэла, Говарда Э. Уэнгера, Говарда Дж. Грина. – Киев:Олимпийская литература,1998. – 430 с.
5. Н.И. Волков, Э.Н. Несен, А.А. Осипенко, С.Н. Корсун, Олимпийская литература, 2000. – 502 с
Дата добавления: 2018-05-09; просмотров: 382; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!