Биохимический контроль в спорте
поступают в кровь из скелетных мышц и других тканей. Такие ферменты
называются клеточными, или индикаторными. К ним относятся альдолаза,
каталаза, лактатдегидрогеназа, креатинкиназа и др. Для отдельных
клеточных ферментов, например лактатдегидрогеназы скелетных мышц,
характерно наличие нескольких форм (изоферментов). Появление в крови
индикаторных ферментов или их отдельных изоформ, что связано с нарушением
проницаемости клеточных мембран тканей, может использоваться при
биохимическом контроле за функциональным состоянием спортсмена.
В спортивной практике часто определяют наличие в крови таких тканевых
ферментов процессов биологического окисления веществ, как альдолаза —
фермент гликолиза и каталаза — фермент, осуществляющий восстановление
перекисей водорода. Появление их в крови после физических нагрузок
является показателем неадекватности физической нагрузки, развития
утомления, а скорость их исчезновения свидетельствует о скорости
восстановления организма.
После выполненных физических нагрузок в крови могут появляться
отдельные изоформы ферментов — креатинкиназы, лактатдегидрогеназы,
характерные для какой-то отдельной ткани. Так, после длительных
физических нагрузок в крови спортсменов появляется изоформа
креатинфосфокиназы, характерная для скелетных мышц; при остром инфаркте
миокарда в крови появляется изоформа креатинкиназы, характерная для
сердечной мышцы. Если физическая нагрузка вызывает значительный выход
ферментов в кровь из тканей и они долго сохраняются в ней в период
отдыха, то это свидетельствует о невысоком уровне тренированности
спортсмена, а, возможно, и о предпатологическом состоянии организма.
Гормоны, При биохимической диагностике функционального состояния
спортсмена информативными показателями является уровень гормонов в крови.
Могут определяться более 20 различных гормонов, регулирующих разные
звенья обмена веществ. Концентрация гормонов в крови довольно низкая и
обычно варьируется в пределах от 10~8 до 10~11 моль • л~1, что затрудняет
широкое использование этих показателей в спортивной диагностике. Основные
гормоны, которые используются при оценке функционального состояния
спортсмена, а также их концентрация в крови в норме и направленность
изменения при стандартной физической нагрузке представлены в табл. 4.
Величина изменения содержания гормонов в крови зависит от мощности и
длительности выполняемых нагрузок, а также от степени тренированности
спортсмена. При работе одинаковой мощности у более тренированных
спортсменов наблюдаются менее значительные изменения этих показателей в
крови. Кроме того, по изменению содержания гормонов в крови можно судить
об адаптации организма к физическим нагрузкам, интенсивности регулируемых
ими метаболических процессов, развитии процессов утомления, применении
анаболических стероидов и других гормонов.
Витамины. Выявление витаминов в моче входит в диагностический комплекс
характеристики состояния здоровья спортсменов, их физической
работоспособности. В практике спорта чаще всего выявляют обеспеченность
организма водорастворимыми витаминами, особенно витамином С. В моче
витамины появляются при достаточном обеспечении ими организма. Данные
многочисленных исследований свидетельствуют о недостаточной
обеспеченности многих спортсменов витаминами, поэтому контроль их
содержания в организме позволит своевременно скорректировать рацион
питания или назначить дополнительную витаминизацию путем приема
специальных поливитаминных комплексов.
Минеральные вещества В мышцах образуется неорганический фосфат в виде
фосфорной кислоты (Н3Р04) при реакциях перефосфорилирования в
креатинфосфокиназном механизме синтеза АТФ и других процессах. По
изменению его концентрации в крови можно судить о мощности
креатинфосфокиназного механизма энергообеспечения у спортсменов, а также
об уровне тренированности, так как прирост неорганического фосфата в
крови спортсменов высокой квалификации при выполнении анаэробной
физической работы больше, чем в крови менее квалифицированных
спортсменов.
Таблица 4. Направленность изменений концентрации гормонов в крови при
физических нагрузках.
| | |Направленност|
| | |ь |
|Гормон |Концентрация|изменения |
| |в крови, нг |концентрации |
| |• л'1 |при |
| | |физических |
| | |нагрузках |
|Адреналин |0-0,07 |^ |
|Инсулин |1—1,5 |v |
|Глюкагон |70-80 |^ |
|Соматотропин|1-6 |^ |
|АКТГ |10—200 |^ |
|Кортизол |50-100 |^ |
|Тестостерон |3—12 |^ |
| |(мужчины) | |
| |0,1—0,3 | |
| |(женщины) | |
|Эстрадиол |70-200 |v |
|Тироксин |50-140 |^ |
| | | |
| | | |
-10-
4. Биохимический контроль развития систем энергообеспечения организма при
мышечной деятельности
Спортивный результат в определенной степени лимитируется уровнем развития
механизмов энергообеспечения организма. Поэтому в практике спорта
проводится контроль мощности, емкости и эффективности анаэробных и
аэробных механизмов энергообразования в процессе тренировки, что можно
осуществлять и по биохимическим показателям.
Для оценки мощности и емкости креатинфосфокиназного механизма
энергообразования используются показатели общего алактатного кислородного
долга, количество креатинфосфата и активность креатинфосфокиназы в
мышцах. В тренированном организме эти показатели значительно выше, что
свидетельствует о повышении возможностей креатинфосфокиназного
(алактатного) механизма энергообразования.
Степень подключения креатинфосфокиназного механизма при выполнении
физических нагрузок можно оценить также по увеличению в крови содержания
продуктов обмена КрФ в мышцах (креатина, креатинина и неорганического
фосфата) или изменению их содержания в моче.
Для характеристики гликолитического механизма энергообразования часто
используют величину максимального накопления лактата в артериальной крови
при максимальных физических нагрузках, а также величину общего и
лактатного кислородного долга, значение рН крови и показатели КОС,
содержание глюкозы в крови и гликогена в мышцах, активность ферментов
лактатдегидрогеназы, фосфорилазы и др.
О повышении возможностей гликолитического (лактатного)
энергообразования у спортсменов свидетельствует более поздний выход на
максимальное количество лактама в крови при предельных физических
нагрузках, а также более высокий его уровень. У высококвалифицированных
спортсменов, специализирующихся в скоростных видах спорта, количество
лактата в крови при интенсивных физических нагрузках может возрастать до
26 ммоль • л"1 и более, тогда как у нетренированных людей максимально
переносимое количество лактата составляет 5— 6 ммоль -л"1, а 10 ммоль •
л~1 может привести к летальному исходу при функциональной норме 1—1,5
ммоль-л"1. Увеличение емкости гликолиза сопровождается увеличением
запасов гликогена в скелетных мышцах, особенно в быстрых волокнах, а
также повышением активности гликолитических ферментов.
Для оценки мощности аэробного механизма энергообразования чаще всего
используются уровень максимального потребления кислорода (МПК или
ИЭ2тах), время наступления ПАНО, а также показатель кислородтранспортной
системы крови — концентрация гемоглобина. Повышение уровня 1/О2тах
свидетельствует об увеличении мощности аэробного механизма
энергообразования. Максимальное потребление кислорода у взрослых людей,
не занимающихся спортом, у мужчин составляет 3,5 л -мин"1, у женщин — 2,0
л • мин"1 и зависит от массы тела. У высококвалифицированных спортсменов
абсолютная величина 1/О2тах у мужчин может достигать 6—7 л • мин"1, у
женщин — 4—5 л • мин"1.
По длительности работы на уровне ПАНО судят о повышении емкости
механизма энергообразования. Нетренированные люди не могут выполнять
физическую работу на уровне ПАНО более 5—6 мин. У спортсменов,
специализирующихся на выносливость, длительность работы на уровне ПАНО
может достигать 1—2 ч.
Эффективность аэробного механизма энергообразования зависит от
скорости утилизации кислорода митохондриями, что связано прежде всего с
