Біохімічний контроль у спорті

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

"Біохімічний контроль у спорті"

Вступ

біохімічний контроль спорт навантаження

Біохімічні дослідження у спортивній практиці проводяться або самостійно, або входять в комплексний медико-біологічний контроль підготовки спортсменів високої кваліфікації. ОСНОВНІ ЗАВДАННЯ. біохімічний контроль, оцінка рівня загальної та спеціальної тренованості спортсмена. Оцінка відповідності застосовуваних тренувальних навантажень функціональним станом спортсмена, виявлення перетренованості. Контроль протікання відновлення після тренування. Оцінка ефективності нових методів і засобів розвитку скоро-стносілових якостей, підвищення витривалості, прискорення відновлення і т. п. Оцінка стану здоров'я спортсмена, виявлення початкових симптомів захворювань. Особливістю проведення біохімічних досліджень у спорті є їх поєднання з фізичним навантаженням. Це обумовлено тим, що в стані спокою біохімічні параметри тренованого спортсмена знаходяться в межах норми і не відрізняються від аналогічних показників здорової людини. Однак характер і вираженість виникають під впливом фізичного навантаження біохімічних зрушень істотно залежать від рівня тренованості і функціонального стану спортсмена. Тому при проведенні біохімічних досліджень у спорті проби для аналізу беруть до тестуючої фізичного навантаження, під час її виконання, після її завершення і в різні терміни відновлення. Фізичні навантаження, використовувані для тестування, можна розділити на два типи: стандартні і максимальні.

Стандартні фізичні навантаження є строго дозованими. Їх параметри визначені заздалегідь. При проведенні біохімічного контролю в групі спортсменів ці навантаження повинні бути доступними для всіх досліджуваних та добре відтворюваними. В якості таких навантажень можуть використовуватися Гарвардський степ-тест, робота на велоергометрі і на інших тренажерах, біг на тредбане. При використанні Гарвардського степ-тесту заздалегідь задаються висота лавки, частота сходження і час виконання цього тесту. При виконанні стандартної роботи на велоергометрі та інших тренажерах задається зусилля, з яким проводиться обертання педалей, або маса обтяження, темп виконання навантаження і тривалість навантаження. При роботі на тредбане регламентуються кут нахилу доріжки, швидкість руху стрічки і час, відведений на виконання навантаження. В якості стандартної роботи можна також використовувати циклічні вправи, такі як біг, спортивна ходьба, веслування, плавання, біг на лижах, їзда на велосипеді, біг на ковзанах і т. п., що виконуються усіма піддослідними з однаковою швидкістю протягом заздалегідь встановленого часу або на одній і тій же дистанції. З усіх описаних стандартних навантажень все ж більш краща робота на велотренажері, так як в цьому випадку обсяг виконаної роботи може бути визначений з великою точністю і мало залежить від маси тіла піддослідних. При оцінці рівня тренованості за допомогою стандартних навантажень бажано підбирати групи спортсменів приблизно однакової кваліфікації.

Стандартне навантаження також може бути використана для оцінки ефективності тренувань одного спортсмена. З цією метою біохімічні дослідження даного спортсмена проводяться на різних етапах тренувального процесу з використанням одних і тих самих стандартних навантажень. Максимальні, або граничні фізичні навантаження не мають заздалегідь заданого обсягу. Вони можуть виконуватися із заданою інтенсивністю протягом максимального часу, можливого для кожного випробуваного, або протягом заданого часу, або на визначеній дистанції з максимально можливою потужністю. У цих випадках обсяг навантаження визначається тренованістю спортсмена. В якості максимальних навантажень можна використовувати описані вище Гарвардський степ-тест, велоергометріческіх пробу, біг на тредбане, що виконуються «під зав'язку». «Відмовою» слід вважати зниження заданого темпу. Роботою «до відмови» також є змагальні навантаження в ряді видів спорту. Стандартні і максимальні навантаження можуть бути безперервними, ступінчастими та інтервальними. Для оцінки загальної тренованості зазвичай використовуються стандартні навантаження, неспецифічні для даного виду спорту. Прикладом такої неспецифічної навантаження може бути велоергометріческіх тест. Оцінка спеціальної тренованості проводиться найчастіше з використанням вправ, властивих відповідної спортивної спеціалізації. Потужність тестуючих навантажень визначається завданнями біохімічного контролю. Для оцінки анаеробної працездатності використовуються навантаження в зоні максимальної і субмаксимальної потужності. Аеробні можливості спортсмена визначаються за допомогою навантажень у зоні великий і помірної потужності.

Загальна спрямованість біохімічних зрушень в організмі після виконання стандартних і максимальних навантажень

У залежно від рівня тренованості Біохімічні зрушення, що виникають після виконання стандартної навантаження, зазвичай тим більше, чим нижче рівень тренованості спортсмена. Тому однакова за обсягом стандартна робота викликає виражені біохімічні зміни у слабо підготовлених досліджуваних та мало впливає на біохімічні показники добре тренованих атлетів. Наприклад значне збільшення вмісту в крові лактату після стандартної навантаження вказує на низькі можливості аеробного енергоутворення, внаслідок чого м'язам довелося для енергозабезпечення виконуваної роботи значною мірою використовувати гліколітичні ресинтез АТФ. У спортсменів з високим рівнем тренованості добре розвинене аеробне енергозабезпечення, і воно при виконанні стандартної навантаження є основним джерелом енергії, у зв'язку з чим потреба в гліколітичної способі утворення АТФ мала, що в підсумку виявляється лише незначним підвищенням у крові концентрації лактату. Зменшення концентрації молочної кислоти на різних етапах підготовки одного і того ж спортсмена після однаковою стандартної роботи свідчить про зростання тренованості і аеробних можливостей організму. Відсутність зниження або зростання вмісту лактату в крові, навпаки, вказують на неефективність тренувального процесу.

Після виконання максимального навантаження біохімічні зміни найчастіше пропорційні ступеня підготовленості спортсменів. Це пояснюється тим, що випробовувані високої кваліфікації виконують максимальну роботу більшого обсягу та їх організм менш чутливий до виникаючих біохімічним і функціональним зрушенням. У цьому випадку різке зростання рівня лактату в крові після максимального навантаження в зоні субмаксимальної потужності свідчить про високі можливості гликолитического шляху ресинтезу АТФ і про резистентності організму до підвищення кислотності. Незначний підйом вмісту молочної кислоти в крові, що спостерігається після максимальних навантажень субмаксимальної потужності, навпаки, вказує на слабкий розвиток гліколізу і на слабку резистентність організму до накопичення лактату. У зв'язку з цим у слабо підготовлених «відмову» при виконанні максимальної роботи настає раніше, що знаходить відображення в обсязі виконаної роботи і глибині виникають в організмі зрушень. При цьому спостерігається низький спортивний результат. ОБ'ЄКТИ біохімічний контроль Кров Для проведення біохімічних досліджень зазвичай використовують капілярну кров, узяту з пальця чи мочки вуха.

Венозну кров досліджують у тих випадках, коли необхідно визначити багато біохімічних показників і для аналізу потрібна велика кількість крові. Забір крові для біохімічного аналізу найчастіше проводиться до виконання фізичного навантаження і після її завершення. Іноді для вивчення динаміки біохімічних зрушень під час виконання роботи, а також для оцінки відновних процесів взяття крові може проводитися в різні моменти в період роботи і відновлення. У спортивній практиці при аналізі крові визначаються наступні показники: * кількість формених елементів; * концентрація гемоглобіну; * водневий показник; * лужний резерв крові; * концентрація білків плазми; * концентрація глюкози; * концентрація лактату; * концентрація жиру і жирних кислот; * концентрація кетонових тіл; * концентрація сечовини. Необхідно підкреслити, що при інтерпретації результатів біохімічних досліджень потрібно обов'язково враховувати характер виконаної фізичної роботи. Сеча У зв'язку з можливістю інфікування при взятті крові останнім часом об'єктом біохімічного контролю в спорті стає сеча. Для проведення біохімічних досліджень може бути використана добова сеча, а також порції сечі, отримані до і після виконання фізичних навантажень. У добовій сечі зазвичай визначають креатиніну коефіцієнт - виділення креатиніну з сечею за добу в розрахунку на 1 кг маси тіла. У чоловіків виділення креатиніну коливається в межах 18-32 мг / добу-кг, у жінок - 10-25 мг / добу-кг. Креатиніну коефіцієнт характеризує запаси креатинфосфату в м'язах і корелює з м'язовою масою. Тому величина креатиніну коефіцієнта дозволяє оцінити можливості креатинфосфатного ресинтезу АТФ і ступінь розвитку мускулатури. За цим показником можна також оцінити динаміку збільшення запасів креатинфосфату і наростання м'язової маси в окремих спортсменів у ході тренувального процесу. Для проведення біохімічного аналізу також використовуються порції сечі, взяті до і після навантаження. У цьому випадку безпосередньо перед виконанням тестуючих навантажень випробувані повинні повністю спорожнити сечовий міхур, а збір сечі після навантаження здійснюється через 15-30 хв після її виконання.

Для оцінки перебігу відновних процесів можуть бути досліджені порції сечі, отримані на наступний ранок після виконання тестуючої навантаження. Дослідження, виконані на кафедрі біохімії СПбГАФК ім. П.Ф. Лесгафта, виявили чітку кореляцію між змінами біохімічних показників крові і сечі, викликаними фізичною роботою, причому в сечі спостерігався більш високе зростання цих показників. В якості прикладу на рис. наведені дані про вплив велоергометріческой навантаження в зоні великої потужності на показники вільнорадикального окислення - дієнові кон'югати, ТБК-залежні продукти, шіффови підстави і рівень лактату крові та сечі. Зміна біохімічних показників крові і сечі під впливом велоергометріческой навантаження.

Як видно з рисунка, для всіх досліджених показників, крім шіффових підстав, значно більші зрушення під впливом фізичного навантаження виявляються в сечі. Наприклад, рівень лактату в крові підвищився трохи більш як у 2 рази, в той час як в сечі відзначається збільшення вмісту лактату в 11 разів. Ця різниця може бути обумовлено тим, що в сечі під час виконання фізичних навантажень відбувається поступове накопичення надходять з крові хімічних сполук, що приводить після завершення роботи до значного підвищення їх вмісту в сечі. Крім того, фізичні навантаження викликають не тільки зміна вмісту в сечі її інгредієнтів, а й призводять до появи в ній речовин, відсутніх у стані спокою, - так званих патологічних компонентів. У спортивній практиці при проведенні аналізу сечі, отриманої до і після виконання тестуючих навантажень, зазвичай визначаються наступні фізико-хімічні та хімічні показники: обсяг; щільність; кислотність; сухий залишок; лактат; сечовина; показники вільнорадикального окислення; патологічні компоненти. При оцінці виявлених змін в порціях сечі після виконання тестуючих навантажень необхідно виходити з їх характеру. У добре підготовлених спортсменів стандартні навантаження призводять до незначної зміни фізико-хімічних властивостей і хімічного складу сечі. У малотренированного, навпаки, ці зрушення дуже істотні.

Після виконання максимальних навантажень більш виражені зміни показників сечі виявляються у спортсменів високої кваліфікації. Окремо слід зупинитися на особливостях екскреції сечовини з сечею після завершення м'язової роботи. У літературі наводяться дані як про збільшення, так і про зниження виділення сечовини після фізичного навантаження. Ця суперечливість обумовлена різним часом забору проб сечі. На кафедрі біохімії СПбГАФК ім. П.Ф. Лесгафта детально вивчена динаміка екскреції сечовини після виконання стандартних навантажень великої потужності. Виявилося, що в порціях сечі, взятих для аналізу через 15-30 хв після виконання навантаження, вміст сечовини зазвичай знижений в порівнянні з її екскрецією до початку роботи, причому це більш виражено у слабо підготовлених піддослідних. Виявлене явище можна пояснити тим, що при виконанні роботи погіршується екскреторна функція нирок. У порціях сечі, взятих вранці наступного дня після виконання навантаження, виявляється підвищений в порівнянні з рівнем спокою вміст сечовини. Тут також простежується залежність виділення сечовини від рівня тренованості: у малотренированного екскретуються великі кількості сечовини, а у спортсменів високої кваліфікації її зміст лише незначно перевищує дорабочій рівень. Останнім часом при аналізі сечі все більше застосування знаходять методи експрес-діагностики. Ці дуже прості методи дозволяють в будь-яких умовах оперативно проводити дослідження сечі, причому це можуть робити не тільки фахівці-біохіміки, а й тренери і самі спортсмени. За допомогою експрес-методів можна швидко визначити в порціях сечі концентрацію сечовини, наявність білка, глюкози, кетонових тіл, виміряти величину рН. Недоліком експрес-контролю є низька чутливість використаних методик. До методів експрес-контролю можна також віднести кольорову осадову реакцію по Я.А. Кімбаровський. Ця реакція проводиться наступним чином: до порції досліджуваної сечі додається розчин азотнокислого срібла.

При подальшому нагріванні випадає забарвлений осад. Інтенсивність реакції Кімбаровський виражається в умовних одиницях, виходячи з кольору і насиченості забарвлення отриманого осаду, з використанням спеціальної кольорової шкали. Величини Цорка корелюють з глибиною біохімічних і фізіологічних зрушень, що виникають під впливом фізичного навантаження, у тому числі зі зміною вмісту сечовини в крові. Тому за допомогою Цорка можна побічно судити про концентрацію сечовини в крові. Повітря, що видихається Збір видихуваного повітря проводиться із застосуванням маски з клапаном, що дозволяє направляти повітря, що видихається в спеціальний дихальний мішок. За допомогою приладів - газоаналізаторів у видихуваному повітрі визначається вміст кисню і вуглекислого газу. Порівнюючи зміст цих газів у видихуваному і вдихає, тобто в атмосферному, повітрі можна розрахувати такі показники: * максимальне споживання кисню; * кисневий прихід; * алактатний кисневий борг; * лактатний кисневий борг; * дихальний коефіцієнт. Для визначення МПК і кисневого приходу повітря, що видихається збирають під час виконання роботи, а для розрахунку кисневого боргу - після завершення роботи. Слина Аналіз слини проводиться порівняно рідко. Для отримання слини випробовувані обполіскують ротову порожнину певною кількістю води. Найчастіше в слині визначають величину рН і активність ферменту амілази. За активністю цього ферменту можна судити про інтенсивність вуглеводного обміну, оскільки існує певна кореляція між активністю амілази слини і активністю тканинних ферментів обміну вуглеводів. Пот Біохімічне дослідження поту проводиться теж не часто. Для збору поту використовується бавовняну білизну, в якому випробовуваний виконує фізичне навантаження, або ж випробуваного після завершення роботи витирають бавовняним рушником. Потім білизну або рушник замочують у дистильованій воді, де і розчиняються компоненти поту. Отриманий після випаровування у вакуумі концентрований розчин піддають хімічному аналізу. Дослідження поту дозволяє оцінити стан мінерального обміну, тому що з потом в першу чергу виділяються з організму мінеральні речовини. Біоптат м'язової тканини Для отримання зразка м'язової тканини проводиться мікробіопсія: під місцевим знеболенням над досліджуваної м'язом робиться розріз шкіри і спеціальною голкою береться маленький шматочок м'язи обсягом 2-3 мм 3. Отриманий біоптат піддається мікроскопічному і біохімічному аналізу. При мікроскопічному дослідженні визначається співвідношення між типами м'язових волокон, кількість міофібрил та їх товщина, кількість мітохондрій і їх розмір, розвиток саркоплазматі-чеський мережі в окремих м'язових клітинах.

Біохімічне дослідження дозволяє визначити концентрацію найважливіших хімічних сполук та активність ферментів. Мікробіопсія може проводитися як у стані спокою, так і після виконання тестуючих навантажень. Проте дослідження біоптату м'язової тканини вимагає дорогих апаратури та реактивів, а також участі висококваліфікованих фахівців. Тому такі дослідження проводяться у великих лабораторіях. На закінчення необхідно відзначити, що в кожному конкретному випадку вибір тестуючих навантажень і об'єктів біохімічного контролю визначається видом спорту, спортивної кваліфікацією випробовуваних, періодом тренувального процесу, наявністю відповідних тренажерів, оснащеністю біохімічної лабораторії і т. д.

Размещено на Allbest.ru