6 курс / Медицинская реабилитация, ЛФК, Спортивная медицина / Biokhimia_v_praktike_sporta_2018

КУЛИНЕНКОВ О.С., ЛАПШИН И.А.

У спортсменов, тренирующих качество выносливости, при нагрузках, превышающихфизиологическиевозможности, содружественен 17-ОКС в моче.

Тироксин (тетрайодтиронин, Т4) – гормон из щитовидной железы. Известно, что главная метаболическая функция гормонов щитовидной железы состоит в повышении поглощения кислорода. Эффект наблюдается во всех органах, кроме мозга, ретикулоэндотелиальнойсистемыи гонад. Принятосчитать, что большая часть энергии, утилизируемой клеткой, используется для работы Na+, K+-ATO- азного насоса. Гормоны щитовидной железы повышают эффективность этого насоса. Поскольку все клетки обладают таким насосом, и практически каждая из них реагируетнатиреоидныегормоны, повышеннаяутилизацияАТФ и связанноес неюувеличениепотреблениякислородав процессе окислительного фосфорилирования могут представлять собою основной механизм действия гормонов щитовидной железы.

Норма (сыворотка) тироксин, Т4: общий– 65–156 нмоль/л; конкурентно-связывающий белок (по Мёрфи–Пэтти) – 51–142 нмоль/л.

Клиническое значение:

— повышение показателя имеет место при гипертиреозе, повышении уровня тироксинсвязывающего глобулина (беременность), гепатите, циррозе печени, иногда в случаях острого тиреоидита или акромегалии;

— снижение показателя отмечается при гипотиреоидите (первичном или вторичном) и при снижении концентрации тироксин-связывающего белка, а также при приеме андрогенов, ацетилсалициловой кислоты, холестирамина, клофибрата, кортикостероидов, фенотиазинов, резерпина, пенициллина, сульфаниламидов и др.

Глюкагон– гормонподжелудочнойжелезы(α-клетокостров- ков Лангерганса). По биологическому действию глюкагон относитсяк гипергликемическимфакторам; он вызывает увеличение концентрации глюкозы в крови в основном за счет распада гликогена в печени. В механизме действия глюкагона первичным являетсясвязываниесоспецифическимирецепторамимембраны гепатоцитов; образовавшийся глюкагон-рецепторный комплекс активирует аденилатциклазу и соответственно образование цАМФ.

140

III. Биохимические показатели

Общим итогом действия глюкагона является ускорение распада гликогена и торможение его синтеза в ткани печени.

Норма (плазма): дети (4–14 лет) – 0–148 пг/мл; взрослые–

20–100 пг/мл.

Клиническое значение:

— повышение показателя отмечается у больных сахарным диабетом, приглюкагономе, хроническойпочечнойнедостаточности, гиперлипопротеинемии типа III и IV, семейнойгиперглюкагонемии(преимущественноповышенпроглюкагон), акромегалии, синдроме Кушинга, тяжелом панкреатите;

— снижение показателя имеет место у больных муковисцидозом, хроническом панкреатите, после панкреатэкгомии.

Инсулин– гормон, вырабатываемый β-клетками островков Лангергансаподжелудочнойжелезы; состоитиздвухпептидных цепей (А и В), соединенных двумя дисульфидными мостиками. Предшественником инсулина является проинсулин– одноцепочечный пептид, в котором А-цепь инсулина, состоящая из 21 аминокислотного остатка, и В-цепь, состоящая из 30 аминокислотных остатков, соединены пептидом (С-пептидом).

Известно, что скорость высвобождения свободных жирных кислот из жировой ткани регулируется рядом гормонов. Инсулин ингибирует выход свободных жирных кислот из жировой ткани, в результате чего уменьшается концентрация свободных жирных кислот в плазме. Он усиливает процесс липогенеза и биосинтез ацилглицеролов, окисление глюкозы до СО2 по пентозофосфатному пути.

Последствия инсулиновой недостаточности– гипергликемия, развивающаяся в результате: пониженного проникновения глюкозы в клетки, снижения утилизации глюкозы различными тканями, повышения образования глюкозы (глюконеогенез) в печени. Под влиянием инсулина эти процессы нормализуются.

Инсулин является единственным гормоном, снижающим гликемию, регулирующим липидный, углеводный и белковый обмены.

Норма (сыворотка, натощак): 29–181 пмоль/л. Клиническое значение:

— снижениепоказателяотмечаетсяприюношескомдиабете, сахарном диабете, гипопитуитаризме.

С-Пептид (или связующий пептид). Известно, что предшественником инсулина является проинсулин– одноцепочечный

141

КУЛИНЕНКОВ О.С., ЛАПШИН И.А.

пептид, в котором A-цепь, состоящая из 21 аминокислотного остатка, и В-цепь, состоящая из 30 аминокислотных остатков, соединены пептидом (С-пептидом), состоящим из 31 аминокислотного остатка.

В результате ферментативного превращения большая часть проинсулина превращается внутри α-клеток в инсулин, который депонируется в β-клетках и в дальнейшем выделяется в кровь

вответ на специфические раздражения, стимулирующие его секрецию. Одновременно в периферическую кровь поступает и С-пептид. Заметим, что какой-либо биологической активности уС-пептиданеобнаружено. Наблюдаетсявыраженнаякорреляция между содержанием С-пептида и инсулина в сыворотке крови. Молярное соотношение С-пептид/инсулин >5 в периферической

крови, скорее всего, обусловлено бо́льшим периодом полужизни С-пептида, чем инсулина.

Норма (сыворотка): 0,9–4,2 нг/мл. Клиническое значение:

— повышениепоказателяимеетместоприинсулиномеи коррелирует с уровнем инсулина, при трансплантации β-клеток поджелудочной железы, почечной недостаточности;

— снижение показателя отмечается при искусственной гипогликемии вследствие введения инсулина, радикальной операциинаподжелудочной железе, а такжеприинсулинзависимом сахарном диабете (т. е. при I типе).

ИПФР-1 (инсулиноподобныйфакторроста1, соматомедин С, IGF-1). Структурный аналог проинсулина; опосредует рост-сти- мулирующий эффект гормона роста. Кроме основного места синтеза ИПФР-1 – печени, многие ткани также продуцируют как этот пептид, так и рецепторы к нему. Это свидетельствует о том, что помимо своей классической эндокринной функции, он также является частью системы гормонов местных тканей. ИПФР-1 связывается с некоторыми специфическими белками

вкровотоке.

Известна его и инсулина роль в регулировании роста, созревании фолликулов и повышении действенности свободных (биоактивных) половых гормонов.

Отображает адаптацию организма к стрессу, вызванному высокимуровнемфизическойактивности. Тонкоотражаетпотерю общей и мышечной массы тела, энергодефицит.

142

III. Биохимические показатели

Повышенприприменениилекарств– андрогенов, клонидина, дексаметазона; при акромегалии, почечной недостаточности.

Снижен при введении высоких доз эстрогенов, тамоксифена; наряду с заболеваниями, сопровождающимися пониженным ростом.

17-Кетостероиды (17-КС) – производныегормоновкорынадпочечникови половыхжелез. Известно, чтоандрогены(гормоны надпочечников и половых желез) выводятся из организма в виде 17-кетостероидов. Тестостерон, секретируемый надпочечниками и семенникамивзрослойособи, неотноситсяк 17-кетостероидам, но в печени около половины всего тестостерона превращается в андростерон и этиохоланолон, которые способны конъюгировать с глюкуронидом и сульфатом. В результате образуются водорастворимыеэкскретируемыесоединения– 17-кетостероиды.

Норма (моча, суточная): дети (10–14 лет) – 3–21 мкмоль/сут.; мужчины– 35–87 мкмоль/сут.; женщины– 21–49 мкмоль/сут.

Значения уменьшаются с возрастом. Клиническое значение:

— повышение показателя имеет место при болезни Ицен- ко-Кушинга, карциноме коры надпочечников, опухоли яичка;

— снижение показателя отмечается при ослаблении функции половых желез (гипогонадизм), в меньшей степени– при недостаточности надпочечников.

У спортсменов, тренирующих качество выносливости, при нагрузках, превышающих физиологические возможности, количество 17-ОКС (оксикетостероиды) снижается в моче. Это указание на снижение резервов синтеза гормонов и перенапряжение регуляторных механизмов.

Адреналин– гормон мозгового слоя надпочечников. В мозговом веществе надпочечников (массой 10 г) содержится около 5 мг адреналина. По химической природе относится к ароматическим аминам. На долю этого гормона приходится примерно 80% всех катехоламинов мозгового слоя. Катехоламины действуют через два главных класса рецепторов: α-адренергиче- ские и β-адренергические. Адреналин связывается (активирует) с α- и β-рецепторами. Адреналин влияет адреномиметически на сосуды, сердце и многие внутриклеточные процессы обмена веществ, в частности гликогенолиз (мышцы, печень) и липолиз (жировая ткань).

Норма: менее 0,55 нмоль/л (плазмы крови).

143

КУЛИНЕНКОВ О.С., ЛАПШИН И.А.

Повышение в той или иной степени содержания адреналина в плазме крови происходит после значительной физической нагрузки. Приходит в норму после отдыха.

Клиническое значение:

— повышение (резкое) содержания адреналина в плазме крови отмечается при феохромоцитоме, нейробластоме, ганглионевроме, гипертонии и других заболеваниях;

— снижениесодержанияадреналинаимеетместоприколла- генозах, острых лейкозах, поражении гипоталамуса, миастении, синдроме Иценко–Кушинга и других заболеваниях.

Норадреналин – гормон мозгового слоя надпочечников. Известно, что дофамин-β-гидроксидаза (ДБГ) – оксидаза со смешанной функцией катализирует превращение дофамина в норадреналин. ДБГлокализуетсяв секреторныхгранулахмозгового слоя надпочечников и высвобождается из клеток мозгового слоя надпочечников и нервных окончаний вместе с норадреналином, но (в отличие от последнего) не подвергается обратному захвату нервными окончаниями.

Установлено, чтокатехоламиныдействуютчерездваглавных класса рецепторов: α-адренергические и β-адренергические. Норадреналин в физиологических концентрациях связывается главным образом с α-рецепторами.

Симпатическая нервная система путем высвобождения норадреналинаиграетцентральнуюрольв мобилизациисвободных жирных кислот в жировой ткани (увеличивает скорость липолиза триацилглицеролов). Важно отметить, что жировая ткань человека не чувствительна к действию большинства гормонов, стимулирующих липолиз, кроме катехоламинов.

Норма: (плазма) менее 3 нмоль/л; (моча) 89–73 нмоль/сут. Клиническое значение:

— повышение показателя имеет место при феохромоцитоме (уровень норадреналина в плазме более высокий, чем адреналина), нейроопухолях, инфаркте миокарда; различных формах стресса;

— снижение показателя отмечается при паркинсонизме. Альдостерон– самыйактивныйизприродныхминерало-кор- тикоидов. Гистологически в коре надпочечников различают три слоя (клубочковая, пучковая и сетчатая зоны). Наружный тонкий слой (клубочковая зона) секретирует только альдостерон. В норме биосинтез этого стероида регулирует систему

144

III. Биохимические показатели

ренин-ангиотензин. Альдостерон очень быстро удаляется из крови печенью, что связано с отсутствием в плазме соответствующего белка-переносчика. В печени гормон превращается в тетра-гидроальдостерон-3-глюкуронид, экскретируемый с мочой.

Альдостерон как минералокортикоид воздействует на почки, стимулируя активный транспорт Na+ в дистальных извитых канальцах и собирательных трубочках, причем конечный результат состоит в задержке Na+ в организме. Одновременно данный гормон способствует выделению почками ионов К+,

Н+ и NH4+.

Установлено, что для проявления эффекта альдостерона требуется синтез РНК и белка. Это дает основание предполагать, что влияние альдостерона на транспорт ионов опосредовано определенными белками.

Норма в плазме (в положении лежа): 56–250 пмоль/л, при условии нормального потребления поваренной соли.

При недостаточности АКТГ секреция альдостерона не нарушается.

Клиническое значение:

— повышениесодержанияальдостеронавплазмекровиимеет место припервичном альдостеронизме(синдром Конна). Клинически это проявляется наличием гипертензии и гипокалиемии (задержка воды и мышечная слабость, возможны параличи). Повышение уровня гормона в плазме крови может также быть при гиперплазии надпочечников, вторичном альдостеронизме (злоупотреблениедиуретиками, слабительными), циррозепечени, хроническом гломерулонефрите;

— снижениеуровняальдостеронав плазмекровиотмечается приболезниАддисона. Клиническиепризнаки даннойболезни– утомляемость, пигментациякожии слизистойоболочкиполости рта в области щек, снижение массы тела и гипотония.

ЖЕНСКИЕ ПОЛОВЫЕ ГОРМОНЫ

Пролактин (Пл). Гормон, максимум которого приходится на период полового созревания и минимум– на период менопаузы. Реагирует на психотравму, перетренированность, неблагоприятные факторы внешней среды.

Норма– 3,4–13,4 нг/л.

145

КУЛИНЕНКОВ О.С., ЛАПШИН И.А.

ФСГ фолликулостимулирующий гормон.

Имеет 2 пика повышения:

1-й– с конца предыдущего цикла постепенно увеличивается до 7–8 дня следующего цикла;

2-й– в середине цикла.

Не имеет четкого прогностического значения для тренировочного процесса.

ЛГ (лютеотропный, лютеинизирующий гормон). Гормон передней доли гипофиза, относящийся к группе гликопротеиновых гормонов. ЛГ связывается со специфическими рецепторами плазматических мембран и стимулирует образование прогестерона клетками желтых тел и тестостерона клетками Лейдига. Иными словами, ЛГ стимулирует секрецию половыхгормонов– эстрогенов и прогестерона у женщин и тестостерона у мужчин.

Норма (сыворотка): препубертатный период– 2–12 мМЕ/мл. Мужчины– 1–15 мМЕ/мл. Женщины– менее 30 мМЕ/мл; период постменопаузы– более 30 мМЕ/мл.

Клиническое значение:

— повышение показателя отмечается при первичной дисфункции половых желез, синдроме поликистоза яичников;

— снижение показателя имеет место при нарушении деятельности гипофиза или гипоталамуса, выраженном стрессе, при приеме прогестерона, пероральных контрацептивов.

Е2 (эстрадиол). Оказывает влияние на формирование вторичных половых признаков и развитие яйцеклетки. Повышение содержания его в крови во время цикла двухкратное: в фоликулиновой (до 2,2 нмоль/л) и в середине лютеиновой фазы (до 0,8 нмол/л). Подробное исследование назначается при нарушении менструального цикла, полового созревания.

Е3 (эстриол). Проявляет низкую гормональную активность. Используется для контроля течения беременности.

Прогестерон (Пг) – гормон желтого тела яичника. Он относитсяк наиболееактивнымгормонам, вырабатываемымв яичниках. Способен присоединяться к внутриклеточным рецепторам. Образующийся гормон-рецепторный комплекс связывается со специфическими участками хроматина или ДНК, что приводит к изменению скорости транскрипции специфических генов.

Норма (сыворотка): фолликулярная фаза– 0,2–1,5 мг/мл; лютеальная фаза– 6–32 нг/мл; при беременности – более 24 нг/мл. У мужчин– менее 1 нг/мл.

146

IV. БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

ПРИ ПРИМЕНЕНИИ ДОПИНГОВЫХ СРЕДСТВ

Если веществоиз Запрещенного списка недоступно для прямого определения, в этом случае возможно с большей или меньшей степенью достоверности выявить его применение по косвенным признакам. Привлекается обычныйнаборбиохимическиханализов районной поликлиники; а также используются клинические признаки(внешнийвид; характерныепобочныеэффекты, осложнения от применяемых средств). Здесь представлены данные на особо опасные гормональные препараты из Запрещенного списка (группа А).

Анализы помогают выявить состояние печени, почек, сердца, сосудистой сети. Именно эти органы наиболее подвержены токсическому воздействию допинговых средств. Регулярный клинический контроль дает необходимую информацию об уровне здоровья спортсмена, помогает вовремя заметить патологию.

Критерий достоверности– от 60% и выше.

Длябольшейдостоверностик биохимическимисследованиям можно привлечь клинические данные:

• Побочные действия: головная боль, повышение внутричерепного давления, сопровождающееся сильными и частыми головными болями, тошнотой, рвотой, нарушением зрения, угнетение функции щитовидной железы с развитием симптомов гипотиреоза, гипергликемия, лейкемия, разрушение головки бедреннойкости, отечныйсиндром; местныереакции– изменение объема жировой ткани, боль и зуд в месте инъекции.

148

IV. Биохимические показатели при применении допинговых средств

Таблица 21

Изменение биохимических показателей при применении гипофизарных гормонов на примере соматотропина (СТГ)

•Симптомы длительной передозировки – гигантизм и акромегалия, признаки гиперсекреции гормона роста; одноразовой– гипоили гипергликемия.

•Липоатрофия (рассасывание жировой ткани). Вынужденная необходимость менять места подкожных инъекций в связи

свозможностью её развития.

•В период применения возможно развитие гипотиреоза

иснижение эффективности препарата (необходим систематический контроль функционального состояния щитовидной железы и адекватная заместительная терапия тиреоидными препаратами).

•Приналичиитяжелыхилиповторяющихсяголовныхболей, нарушения зрения, тошноты, рвоты рекомендуется осмотр глазного дна для выявления отека диска зрительного нерва, который предполагает возможность внутричерепной гипертензии.

Наиболее часто в качестве допинга применяются препараты: соматотропин, биосома, генотропин, нордитропин, хуматропин, сайзен.

149