Биохимические показатели сыворотки крови спортсменов в условиях соревновательной деятельности

Результаты исследования показали, что уровень глюкозы в сыворотке крови спортсменов находится в пределах физиологической нормы. Глюкоза является энергетическим субстратом при выполнении физической работы. ее уровень показывает интенсивность распада гликогена и способность тканей потреблять глюкозу как источник энергии.

Триатлон - вид спорта на выносливость, т.е. спортсмены выполняли длительную работу умеренной мощности. В силу того, что концентрация глюкозы в сыворотке крови соответствовала норме, можно сделать вывод о высоком уровне тренированности участвовавших в соревнованиях спортсменов.

При мышечной деятельности возрастает потребность организма в кислороде. Хотя физическая работа в триатлоне соответствует аэробной зоне, тем не менее, определенный кислородный дефицит существует. В данных условиях подключаются процессы гликолитического ресинтеза АТФ. Поэтому в сыворотке крови спортсменов обнаружено увеличение концентрации лактата. По уровню молочной кислоты можно судить о процессах доставки кислорода к тканям.

При длительной физической работе, осуществляющейся в аэробной зоне, источниками энергии являются не только углеводы, но и липиды. Причем в скелетных мышцах в энергообразование вовлекаются триглицериды (ТГ). В условиях соревновательной деятельности у спортсменов обнаружено в сыворотке крови увеличение уровня ТГ, что свидетельствует о мобилизации липидных источников энергии. Однако, сильное возрастание уровня ТГ в сыворотке крови, вероятно, может указывать на то, что жиры недостаточно вовлекаются в процессы окисления с целью получения АТФ. Одной из причин нарушения процесса аэробного распада липидов может являться развитие гипоксии тканей. Снижение интенсивности реакций синтеза АТФ - фактор, огранивающий физическую работоспособность.

Необходимо отметить, что вовлечение липидов в энергообразование осуществляется на фоне нормальной концентрации глюкозы в сыворотке крови. Данный факт может свидетельствовать о высоком уровне тренированности спортсменов.

Важным при занятии спортом на выносливость является определение уровня гемоглобина в крови. Учитывая, что этот белок выполняет кислородотранспортную функцию, по его содержанию можно судить об аэробных возможностях организма. В крови триатлонистов уровень гемоглобина находился в пределах физиологической нормы. По данному показателю можно оценивать состояние аэробного ресинтеза АТФ, который обладает большей метаболической емкостью и эффективностью энергообразования. Кроме того, в данных условиях имеет место экономизация энергии, что, в свою очередь, отдаляет наступление утомления.

При выполнении предельной физической работы усиливаются катаболические процессы белков, об интенсивности которых можно судить по уровню мочевины в сыворотке крови спортсменов. В условиях соревновательной деятельности отмечено, что концентрация мочевины в сыворотке крови триатлонистов находилась на верхней границе нормы. Это может свидетельствовать о высоких адаптивных возможностях организма спортсменов к данному виду мышечной деятельности.

В видах спорта на выносливость важным является развитие скоростно-силовых качеств, которые можно оценить по интенсивности идущей в мышцах креатинфосфокиназной реакции, конечным продуктом которой является креатинин. Данный показатель в сыворотке крови триатлонистов превышает физиологические нормы. Данный факт позволяет предположить вовлечение креатинфосфата мышц в реакции ресинтеза АТФ.

Важным в спортивной медицине является определение активности тканевых ферментов в сыворотке крови спортсменов. Особый интерес представляет изучение активности мышечных ферментов: аспартатаминотрансферазы (АСТ), аланинаминотрансферазы (АЛТ), креатинфосфокиназы (КФК). В условиях соревновательной деятельности у триатлонистов в сыворотке крови обнаружено усиление активности КФК и АСТ, активность АЛТ находилась в пределах физиологической нормы. Выход мышечных ферментов в кровь может быть связан с повышением проницаемости клеточных мембран, что, вероятно, происходит из-за недостатка притока кислорода к клеткам при выполнении физической работы. Кроме того, что усиленный выход КФК в кровь может снизить интенсивность креатинфосфокиназной реакции в мышцах, что влияет на скоростные качества спортсмена.

Нормальная активность АЛТ в сыворотке крови может указывать на адекватную работу фермента в тканях. АЛТ участвует в глюкозо-аланиновом цикле, который выводит излишки аммиака из мышц и поставляет в печень пируват, вовлекающийся в процессы аэробного ресинтеза АТФ при выполнении физической работы и глюконеогенез в периоде восстановления.

Для характеристики состояния эритроцитов у триатлонистов был определен показатель пигментного обмена - билирубин, являющийся продуктом распада гема гемоглобина, миоглобина, цитохромов, каталазы и др. Обнаружено повышение уровня билирубина в сыворотке крови спортсменов, что может свидетельствовать о разрушении гемсодержащих белков эритроцитов и мышщ.

При исследовании корреляционных взаимосвязей между показателями сыворотки крови спортсменов выявлены отрицательные корреляции уровня гемоглобина с уровнем мочевины и лактата. Гемоглобин - белок крови, выполняющий функцию транспорта кислорода к тканям, в том числе к мышцам. При снижении уровня гемоглобина возможен более выраженный кислородный дефицит. В данных условиях нарастает активность гликолитического пути ресинтеза АТФ, конечным продуктом которого является лактат. Накопление молочной кислоты вызывает сдвиг кислотно-основного состояния организма в сторону метаболического ацидоза, способствующего снижению активности ферментов энергообразования. Это повлечет за собой наступление утомления и прекращение работы. Однако высококвалифицированные спортсмены обладают высокими буферными резервами крови, что позволяет им продолжать физическую работу даже на фоне высокого лактата. Необходимо отметить, что при активации гликолитического пути ресинтеза АТФ расход глюкозы, как источника энергии, возрастает.

Кроме того, снижение рН крови и тканей может способствоать активации протеолитических ферментов. В результате усиливаются катаболические процессы белков, об интенсивности которых можно судить по уровню мочевины в сыворотке крови спортсменов.

При исследовании корреляционных взаимосвязей обнаружена положительная корреляция активности АСТ с уровнем билирубина. Известно, что АСТ содержится в эритроцитах. Вероятно, при выполнении физической работы имеет место усиление гемолитического распада эритроцитов в силу нарушений структурно-функциональных свойств клеточных мембран. Образующийся при разрушении эритроцитов гема гемоглобина деградирует до билирубина. Кроме того, билирубин является продуктом распада гема миоглобина. При длительной физической нагрузке изменяется проницаемость клеточных мембран мышц, вероятно, прежде всего, из-за дефицита кислорода, что сопровождается выходом в кровь мышечных белков, в том числе миоглобина, который подвергается деструкции с высвобождением гема. В данных условиях из мышц высвобождается также АСТ.

Таким образом, увеличение активности АСТ в сыворотке крови спортсменов может быть связано с деградацией как мышечных белков, так и с гемолитическим распадом эритроцитов.

Таким образом, при выполнении предельной физической нагрузки в организме спортсменов происходят существенные биохимические сдвиги, что позволяет адаптироваться к данному виду мышечной деятельности. Полученные результаты могут быть основой для дальнейшего исследования биохимических механизмов адаптации организма к физической работе, определения факторов, лимитирующих работоспособность и изыскания способов их фармакологической коррекции.

Выводы

1. У спортсменов-триатлонистов в условиях соревновательной деятельности в организме происходят значительные биохимические сдвиги, касающиеся всех видов обмена веществ.

2. Снижение кислородтранспортной функции крови способствует усилению гликолитического пути ресинтеза АТФ.

3. В условиях дефицита кислорода наблюдается усиление катаболизма белков.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алексанянц Г.Д. //Теор. и практ физ. культ. - 1996. - № 3. - С.

2. Баевский Р.М., Мотылянская Р.Е. Ритм сердца у спортсменов - М.: Медицина, 1986, 142 с.

3. Баевский Р.М., Кириллов О.И., Клепцкин С.З. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе. - М.: Наука, 1984, 221 с.

4. Бунак А.В. Антропометрия. М., 1941, 376 с.

5. Велитченко В.К., Мотылянская Р.Е., Аксенов В.В. и др. //Теор. и практ. физ. культ., 1989, № 7.

6. Дембо А.Г., Земцовский Э.В. Спортивная кардиология. - Л.: Медицина, 1989, 462 с.

7. Дембо А.Г., Земцовский Э.В. //Теор. и практ. физ. культ., 1989, № 6.

8. Дибнер Р.Д., Льговская М.М., Бахтин Н.Н. //Теор. и практ. физ. культ., 1989, № 6.

9. Земцовский Э.В.: Автореф. докт. дисс. Л., 1984.

10. Лаптев А.П. //Теор. и практ. физ. культ., 1989, № 11.

11. Морозов В.Н., Федорова Г.П., Прияткин С.А. и др. //Теор. и практ. физ. культ., 1986, № 1.

12. Макарова Г.А. //Теор. и практ. физ. культ., 1987, № 5.

13. Макарова Г.А., Алексанянц Г.Д., Локтев С.А. и др. Морфологический состав крови и функциональное состояние организма спортсменов. - Краснодар: Кубанский мед. ин-т, 1992, 12 с.

14. Покровский А.А. (Ред.) Биохимические методы исследования в клинике. Справочник. - М.: Медицина, 1969, с. 258, 469.

15. Удалов В.Д. //Теор. и практ. физ. культ., 1989, № 11.

16. Kjellberg S.R., Ruhd V., Sjostrand T. Acta Physiol. Scand., 1950, v. 19, p. 152.

17. Matiegka S. Amer. J. Physiol. Antropol., 1921, v. 4, p. 133.

18. Oscai L.B., Williams B.T., Hertig B.A. J. Appl. Physiol., 1968, May, 24, 622-624.

19. Vellar O.D., Hermansen L. Acta Med. Scand. (Supple), 1971, 552:1-40.

20. Yoshimura H. Nutr. Rev., 1970, October, 28: 251-253.

21. De Wejn J.T., de Jonste J.L., Mosterd W. et al. Nutr. Metab., 1971, 13:129-133

22. Агаджанян Н.А., Ефимов А.И. Функции организма в условиях гипоксии и гиперкапнии. - М.: Медицина, 1986. - 270 с.

23. Апанасенко Г.Л. Физическое развитие детей и подростков.- Киев, Здоровье, 1985. - 80 с.

24. Апанасенко Г.Л., Науменко Р.Г. Физическое здоровье и максимальная аэробная способность индивида // Теория и практика физ. культуры.- 1988, № 4, с. 29-31.

25. Бауэр Э.С. Теоретическая биология. - Л.: изд-во ВИЭМ, 1935. - 206 с.

26. Брязгунов И. Роль физической активности в предупреждении и лечении неинфекционных болезней // Ежекв. обзор литер /Сб. статей. Женева, 1990, с. 175-192.

27. Василенко А.М. Максимальное потребление кислорода как критерий устойчивости человека к гипоксии, гипер- и гипотермии (обзор) // Косм. биология и медицина. 1980, № 6, с. 3-10.

28. Дудина Е.А. Эволюционный подход в системе оценки адаптивных возможностей организма человека // Теория и практика физ. культуры. 1999, № 5, с. 9-14.

29. Изучение Ти-ответной реакции на пробу с физической нагрузкой и смертностью за 6-летний период наблюдений в популяционной группе мужчин старше 40 лет/ Липовецкий Б.М., Шестов Д.Б., Плавинская С.И. др. // Кардиология. 1985, № 2, с. 26-29.

30. Купер К. Новая аэробика /Пер. с англ. - М.: ФиС, 1979. - 162 с.

31. Общая патология человека: Рук. для врачей /Ред. А.И. Струкова, В.В. Серова, Д.С. Саркисов. В 2 т. АМН СССР. - М.: Медицина, 1990. - 448 с.

32. Пучковский С.В. Биология: Учеб. пос./ УдГУ. Ижевск, 2001. - 265 с.

33. Титов А.М. Количественная оценка здоровья спортсменов // 8-й съезд Белорус. физиол. общества им. И.П. Павлова. Минск, 1991, с. 124.

34. Ярыгин В.Н. Здоровье как биологическая категория: введение в проблему // Морфология - физической культуре, спорту и авиакосмической медицине: Всерос. науч.-практ. конф., посвящ. 80-летию проф. В.Г. Петрухина. МГАФК, 1-2 ноября 2001г., с.19-24.

35. De Gree Carl. Are high - performance old wives? A reconsider of the incоre women // J. Sport. Vtd. And Phis. Fitness. 1991, 31, N 1, p. 108-114.

36. Smecal G., Pokan R., Baron R. et al. Umfange und Intensitet korperlicher Aktivitat in der primarpraventuon. Wien med. Wochenschr. 2001,151, N 1-2: С. 7-12.: нем.: рез. англ.

37. Ашкинази И.Я. Агрегация эритроцитов и тромбопластинообразование //Бюлл. эксп. биол. и мед. 1972, № 7, с. 28 - 31.

38. Викулов А.Д., Мельников А.А., Осетров И.А. Деформируемость эритроцитов у спортсменов //Физиология чел., 1999, т. 25, № 4, с. 136 - 139.

39. Виноградова О.Л., Медведник Р.С., Гитель Е.П. и др. Изменение липопротеидного и гормонального статуса гребцов в результате шестимесячной тренировки //Физиология чел., 1992, т. 18, № 2, с. 131 - 138.

40. Иванова Л.И., Катюхин Л.Н., Мацкевич Ю.А. и др. Влияние полипептидного препарата из сосудов на вязкостные свойства эритроцитов кроликов на фоне гиперхолестеринемии //Физиол. журн. им. И.М.Сеченова. 1995, с. 81, № 5, с. 70 - 76.

41. Карпман В.Л., Белоцерковский З.Б., Гудков И.А. Тестирование в спортивной медицине. - М.: ФиС, 1988.

42. Климов А.Н., Гуревич В.С., Никифоров А.А. и др. Антиоксидантная активность липопротеидов высокой плотности in vivo //Бюлл. эксп. биол. и мед. 1992, № 7, с. 40 - 47.

43. Климов А.Н., Никульчева Н.Г. Обмен липидов и липопротеидов и его нарушения. Руков. для врачей. - СПб.: Питер Ком, 1999.

44. Петухов В.А., Березов В.П., Петухов Е.Б. и др. Особенности реологии крови и гемодинамики у больных с дислипопротеидемией и облитерирующим атеросклерозом нижних конечностей //Грудн. и серд.-сосуд. хирургия. 1994, № 4, с. 48 - 51.

45. Плотникова Т.М., Фирсов Н.Н., Ванзова О.Е. Механизмы предупреждения этомерзолом нарушений деформируемости эритроцитов при ишемии мозга рециркуляции //Экспер. и клин. фармакология. 1992, т. 55, № 4, с. 29 - 31.

46. Brun J.F., Fons C., Raynaud E. et al. Influence of circulating lactate on blaad rheology during exercise in professional football players //Rev. Port. Hemorheol. 1991. N 5. P. 219-229.

47. Canham P.B., Burton A.C. Distribution of size and shape in populations of normal human red cells //Circ. Res. 1968. V. 22. P. 405.

48. Chien S. Red cell deformability and its relevance to blood flow //Ann. Rev. Physiol. 1987. V. 49. P. 177-192.

49. Copley A.L. Apparent viscosity and wall adherence of blood systems // Flow properties of blood and other biological systems. Eds. A.L. Copley and G.Staisby. - London.: Pergam. Press, 1960. P. 97-117.

50. Dintenfass L. Blood viscosity, hyperviscosity and hyperviscosaemia. MTA Press, Melbourne, 1985.

51. Ernst E., Matrai A., Aschenbrenner E. Relationship between fitness and blood fluidity //Clin. Hemoreol. 1985. V. 5. P. 507-510.

52. Ernst E., Daburger L. and Saradeth T. The kinetics of blood rheology during and after prolonged standartized exercise //Clin. Hemoreol. 1991. V. 11. P. 429-439.

53. Ernst E., Resch K. Fibrinogen as a cardiovascular risk factor: a meta-analysis and review of the literature. // Ann. Intern. Med. 1993. V. 118. P. 956-963.

54. Ejima J., Ijich T., Ohnishi Y. et al. Relationship of red blood cell filterability and lipid profile in normal subjects //The 19 annual Meeting of the Japanesa society of Biorheology. Biorheology. 1996. V. 33. N 4-5. P. 434.

55. Hardeman M., Peters H., Goedhart P. Low hematocrit and plasma fibrinogen in trained athletes increase hemoreological tolerance for physical stress // Clin. Hemoreol. 1995. V.15. P. 507.

56. Kiens B., Richter E. Utilization of skeletal muscle triacylglycerol during postexercise recovery in humans //Am. J. Phys. 1998. V. 275. N 5. Pt.1. P. E332-E337.

57. Kanakaray P., Singh M. Influence of hyperholesterolemia on morphological and rheological characteristics of erythrocyte //Clin. Hemorh. 1989. V. 9. P. 257-266.

58. Nakanishi Noriyuki, Nakamura Koji et al. Relationship between lifestyle and serum lipid and lipoprotein levels in middle-aged japanese men // Eur. J. Epidimiol. 1999. V.15. N 4. P. 341-348.

59. Nash G., Meiselman H. Red cell and fhost viscoelasticity. Effect of hemoglobin concentration and in vivo ageing //Biophys. Society. V. 43. 1983. P. 62-73.

60. Sady S., Cullinane E., Saritelli et al. Elevated high density lipoprotein cholesterol in endurance athletes is related to enhanced plasma triglyceride clearance // Metabolism. 1988. V. 37. P. 368.

61. Wood P., Hascell W., Blair S. et al. Increased exercise level and plasma lipoprotein concentration: A one-year, randomized controlled study in sedentary, middle-aged men //Metabolism. 1983. V. 32. P. 31-39.

62. Yu H., Ginsburg G., O'Tolle M. Acute changes in serum lipids and lipoprotein subclasses in triathletes as assessed by proton nuclear magnetic resonance spectroscopy //Arterioscler., Thrombos. and Vascul. Biol. 1999. V.19. N 8. P. 1945-1949.

63. Биохимия: Учебник для институтов физической культуры/ Под ред. В.В. Меньшикова, Н.И. Волкова.- М.: Физкультура и спорт, 1986. - 384 с.

64. Рогозкин В.А. Биохимическая диагностика в спорте. - Л.: Наука, 1988. - 50 с.

65. Хмелевский Ю.В., Усатенко О.К. Основные биохимические константы в норме и при патологии. - Киев: Здоров'я, 1984. - 120 с.

66. Физиологическое тестирование спортсменов высокого класса/ Под ред. Дж. Дункана МакДауэла, Говарда Э. Уэнгера, Говарда Дж. Грина. - Киев:Олимпийская литература,1998. - 430 с.

67. Н.И. Волков, Э.Н. Несен, А.А. Осипенко, С.Н. Корсун, Олимпийская литература, 2000. - 502 с

68. Borghouts LB, Keizer HA. Exercise and insulin sensitivity: a review // International J Sports Med. - 2000. N 12, Р. 12 - 16.