Выдыхаемый воздух

Моча

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 (примерно через 5 мин). 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 (эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов);

• концентрация гемоглобина;

• водородный показатель (рН);

• щелочной резерв крови;

• концентрация белков плазмы;

• концентрация глюкозы;

• концентрация лактата;

• концентрация жира и жирных кислот;

• концентрация кетоновых тел;

• концентрация мочевины.

Биологическое значение перечисленных биохимических показате­лей, их величины в покое, а также их изменение под влиянием физиче­ских нагрузок описано выше в главах 12 «Биохимия крови» и 16 «Био­химические сдвиги в организме при мышечной работе».

Необходимо еще раз подчеркнуть, что при интерпретации результа­тов биохимических исследований нужно обязательно учитывать харак­тер выполненной физической работы.

В связи с возможностью инфицирования при взятии крови (напри­мер, заражение гепатитом или СПИДом) в последнее время объектом биохимического контроля в спорте становится моча.

Для проведения биохимических исследований может быть исполь­зована суточная моча (т. е. моча, собранная в течение суток), 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 креатинфосфатного ресинтеза 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. 22 приведены данные о влиянии велоэрго- метрической нагрузки в зоне большой мощности на показатели сво- боднорадикального окисления - диеновые конъюгаты, ТБК-зависимые продукты, шиффовы основания (см. главу 17 «Молекулярные механиз­мы утомления) и уровень лактата крови и мочи.

- до нагрузки

- после нагрузки

3,7

3,3

1,2

4,4

4,8

8,5

5,6

0,3

2,9

Кровь Моча Кровь Моча Кровь Моча Кровь Моча

диеновые ТБК-зависимые шиффовы основания лактат

конъюгаты продукты

(усл. ед./л) (мкмоль/л) (усл. ед./мл) (ммоль/л)

Рис. 22. 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 (куму- лирование) 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 (см. главу 16 «Биохимические сдвиги в организ­ме при мышечной работе»).

В спортивной практике при проведении анализа мочи, полученной до и после выполнения тестирующих нагрузок, обычно определяются следующие физико-химические и химические показатели:

• объем (диурез);

• плотность (удельный вес);

• кислотность (рН);

• сухой остаток;

• лактат;

• мочевина;

• показатели свободнорадикального окисления (диеновые конъюга- ты, ТБК-зависимые продукты, шиффовы основания);

• патологические компоненты (белок, глюкоза, кетоновые тела).

Перечисленные биохимические показатели мочи были подробно

рассмотрены в главах 13 «Биохимия почек и мочи» и 16 «Биохимиче­ские сдвиги в организме при мышечной работе».

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 главе 16 «Биохимические сдвиги в организме при мышечной работе» отмечалось, что при выполнении продолжи­тельной физической работы уровень мочевины в крови может возрас­тать в несколько раз, что и является свидетельством уменьшения по­чечной экскреции). 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 (в основ­ном с использованием индикаторной бумаги) 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 (ЦОРК). 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.

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 (МПК);

• кислородный приход (количество кислорода, использованного во время работы сверх уровня покоя);

• 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.

Диагностическое значение показателей, полученных при анализе выдыхаемого воздуха, описано в главах 15 «Биоэнергетика мышечной деятельности» и 18 «Биохимические закономерности восстановле­ния».

Дата добавления: 2015-05-06