Биохимический контроль в спорте
тренировочных нагрузок, так как сразу после этого весьма сложно собрать
необходимое для ее анализа количество.
При различных функциональных состояниях организма в моче могут
появляться химические вещества, не характерные для нормы: глюкоза, белок,
кетоновые тела, желчные пигменты, форменные элементы крови и др.
Определение этих веществ в моче может использоваться в биохимической
диагностике отдельных заболеваний, а также в практике спорта для контроля
эффективности тренировочного процесса, состояния здоровья спортсмена.
ТАБЛИЦА 2 Химический состав
мочи здорового взрослого человека
|Компоненты |Содержание в норме |
|мочи | |
| |г • сут"1 |ммоль • сут '|
|Органические|22-46 |_ |
|вещества: | | |
|мочевина |20-35 |333-583 |
|аминокислоты|ДО 1,1 |8,8 |
|креатинин |1,0-2,0 |8,8—17,7 |
|мочевая |0,2—1,2 |1,2—7,1 |
|кислота | | |
|глюкоза |0 |0 |
|белок |0 |0 |
|Неорганическ|15-25 |_ |
|ие вещества:| | |
|хлорид |3,6-9,0 |100-250 |
|фосфор |0,9—1,3 |29-45 |
|неорганическ| | |
|ий | | |
|фосфаты |2,0-6,7 |— |
|натрий |3,0-6,0 |130-260 |
|калий |1,5-3,2 |38—82 |
|кальций |0,1-0,25 |2,5-6,2 |
|(общий) | | |
|магний |0,1-О,2 |4,2-8,4 |
|бикарбонаты |— |0,5 ммоль • |
| | |л"1 |
| | |(при рН 5,6) |
|азот аммиака|0,5-1,0 |36—71 |
|РН |4,6-8,0 |— |
-5-
Слюна обычно используется параллельно с
другими биохимическими объектами. В слюне определяют электролиты (N3 и
К), активность ферментов (амилазы), рН. Существует мнение, что слюна,
обладая меньшей, чем кровь, буферной емкостью, лучше отражает изменения
кислотно-щелочного равновесия организма человека. Однако как объект
исследования слюна не получила широкого распространения, поскольку состав
ее зависит не только от физических нагрузок и связанных с ними изменений
внутритканевого обмена веществ, но и от состояния сытости («голодная» или
«сытая» слюна).
Пот в отдельных случаях представляет интерес как объект исследования.
Необходимое для анализа количество пота собирается с помощью
хлопчатобумажного белья или полотенца, которое замачивают в
дистиллированной воде для извлечения различных компонентов пота. Экстракт
выпаривают в вакууме и подвергают анализу.
Мышечная ткань является очень показательным объектом биохимического
контроля мышечной деятельности, однако используется редко, так как
образец мышечной ткани необходимо брать методом игольчатой биопсии. Для
этого над исследуемой мышцей делается небольшой разрез кожи и с помощью
специальной иглы берется кусочек (проба) мышечной ткани (2—3 мг), которая
сразу замораживается в жидком азоте и в дальнейшем подвергается
структурному и биохимическому анализу. В пробах определяют количество
сократительных белков (актина и миозина), АТФ-азную активность миозина,
показатели энергетического потенциала (содержание АТФ, гликогена,
креатинфосфата), продукты энергетического обмена, электролиты и другие
вещества. По их содержанию судят о составе и функциональной активности
мышц, ее энергетическом потенциале, а также изменениях, которые
происходят при воздействии однократной физической нагрузки или
долговременной тренировки.
При биохимическом обследовании в практике спорта используются
следующие биохимические показатели:
1. энергетические субстраты (АТФ, КрФ, глюкоза, свободные жирные кислоты);
2. ферменты энергетического обмена (АТФ-аза, КрФ-киназа, цитохромоксидаза,
лактатдегидрогеназа и др.);
3. промежуточные и конечные продукты обмена углеводов, липидов и белков
(молочная и пировиноградная кислоты, кетоновые тела, мочевина, креатинин,
креатин, мочевая кислота, углекислый газ и др.); показатели кислотно-
основного состояния крови (рН крови, парциальное давление СО2, резервная
щелочность или избыток буферных оснований и др.);
4. регуляторы обмена веществ (ферменты, гормоны, витамины, активаторы,
ингибиторы);
1. минеральные вещества в биохимических жидкостях (например, бикарбонаты и
соли фосфорной кислоты определяют для характеристики буферной емкости
крови);
2. содержание общего белка, количество и соотношение белковых фракций в
плазме крови;
3. анаболические стероиды и другие запрещенные вещества в практике спорта
(допинги), выявление которых — задача допингового контроля.
3. Основные биохимические показатели состава крови и мочи, их изменение
при мышечной деятельности
Показатели углеводного обмена
Глюкоза. Содержание глюкозы в крови поддерживается на относительно
постоянном уровне специальными регуляторными механизмами в пределах
3,3—5,5 ммоль • л"1 (80—120 мг%). Изменение ее содержания в крови при
мышечной деятельности индивидуально и зависит от уровня тренированности
организма, мощности и продолжительности физических упражнений.
Кратковременные физические нагрузки субмаксимальной интенсивности могут
вызывать повышение содержания глюкозы в крови за счет усиленной
мобилизации гликогена печени. Длительные физические нагрузки приводят к
снижению содержания глюкозы в крови. У нетренированных лиц это снижение
более выражено, чем у тренированных. Повышенное содержание глюкозы в
крови свидетельствует об интенсивном распаде гликогена печени либо
относительно малом использовании глюкозы тканями, а пониженное ее
содержание — об исчерпании запасов гликогена печени либо интенсивном
использовании глюкозы тканями организма.
По изменению содержания глюкозы в крови судят о скорости аэробного
окисления ее в тканях организма при мышечной деятельности и интенсивности
мобилизации гликогена печени. Этот показатель обмена углеводов редко
используется самостоятельно в спортивной диагностике, так как уровень
глюкозы в крови зависит не только от воздействия физических нагрузок на
организм, но и от эмоционального состояния человека, гуморальных
механизмов регуляции, питания и других факторов.
У здорового человека в моче глюкоза отсутствует, однако может
появиться при интенсивной мышечной деятельности, эмоциональном
возбуждении перед стартом и при избыточном поступлении углеводов с пищей
(алиментарная глюкозурия) в результате увеличения ее уровня в крови
(состояние гипергликемии). Появление глюкозы в моче при физических
нагрузках свидетельствует об интенсивной мобилизации гликогена печени.
Постоянное наличие глюкозы в моче является диагностическим тестом
заболевания сахарным диабетом.
Молочная кислота. Гликолитический механизм ресинтеза АТФ в скелетных
мышцах заканчивается образованием молочной кислоты, которая затем
поступает в кровь. Выход ее в кровь после прекращения работы происходит
постепенно, достигая максимума на 3—7-й минуте после окончания работы.
Содержание молочной
-6-
кислоты в крови в норме в состоянии относительного покоя составляет
1—1,5 ммоль • л"1 (15—30 мг%) и существенно возрастает при выполнении
интенсивной физической работы . При этом накопление ее в крови совпадает
с усиленным образованием в мышцах, которое существенно повышается после
напряженной кратковременной нагрузки и может достичь около 30 ммоль • кг1
массы при изнеможении. Количество молочной кислоты больше в венозной
крови, чем в артериальной. С увеличением мощности нагрузки содержание ее
в крови может возрастать у нетренированного человека до 5— 6 ммоль • л"1,
у тренированного — до 20 ммоль • л~1 и выше. В аэробной зоне физических
нагрузок лактат составляет 2—4 ммоль • л~1, в смешанной — 4—10 ммоль •
л~1, в анаэробной — более 10 ммоль • л~1. Условная граница анаэробного
обмена соответствует 4 ммоль лактата в 1 л крови и обозначается как порог
анаэробного обмена (ПАНО), или лактатный порог (ЛП). Снижение содержания
лактата у одного и того же спортсмена при выполнении стандартной работы
на разных этапах тренировочного процесса свидетельствует об улучшении
тренированности, а повышение — об ухудшении. Значительные концентрации
молочной кислоты в крови после выполнения максимальной работы
свидетельствуют о более высоком уровне тренированности при хорошем
спортивном результате или о большей метаболической емкости гликолиза,
