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

КУЛИНЕНКОВ О.С., ЛАПШИН И.А.

Статусжелезав организмесм. в главе«Электролитныйсостав плазмы крови».

Осмотическая резистентность эритроцитов– стойкость

(резистентность) эритроцитов к различным воздействиям. Исследование проводят при подозрении на гемолитическую

анемию.

Осмотическая резистентность характеризует устойчивость эритроцитов к гемолизу при добавлении солевых растворов со снижающейсяконцентрацией. Чемнижеосмотическаярезистентностьэритроцитов, темраньшепроисходитгемолиз. Нарушается осмотическаярезистентностьэритроцитоввследствиенарушения структурных и функциональных свойств мембран эритроцитов. Это может явиться следствием врожденых или приобретенных заболеваний, приводящих к изменению структуры мембран: при наследственном дефиците глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы

вэритроцитах, наследственноммикросфероцитозе, заболеваниях печении другихорганови тканей, напримерприактивацииПОЛ.

Повышение: наследственный сфероцитоз; сфероцитоз, связанный с приобретенной иммунной гемолитической анемией.

Снижение: гипохромные микроцитарные анемии (например, железодефицитная анемия, талассемия), лептоцитоз, осложненный заболеваниями печени.

Эритропоэтин. Гормон, вырабатываемый почками. Участвует в физиологическом ответе на гипоксию, гипохромию, эритремию. При уменьшении содержаниядоступногокислорода

вкрови, проходящей через энергонасыщенный орган, которым являютсяпочки, повышаетсяуровеньсодержанияэритропоэтина, и соответственно повышается выработка и дифференцировка

вкостном мозге клеток эритроидного ряда. Хотя эритропоэтин и относится к гормонам, но представлен здесь, т. к. оказывает влияние на количество эритроцитов.

СОЭ– скоростьоседанияэритроцитов(мм/час) – неспецифическийпоказатель, указывающийнавоспалениеприповышенииего.

Гематокрит (гематокритное число) – соотношение жидкой части крови ко всем клеткам крови и выражается десятичной дробью. Чаще это – соотношение жидкой части крови к эритроцитам. Мужчины– 40–48. Женщины– 36–43.

Снижение: анемия, увеличение объема циркулирующей плазмыкрови, травмы, хроническиевоспалительныезаболевания.

Показатель не должен подниматься выше 50%.

80

III. Биохимические показатели

Повышение: признак повышения свертываемости крови, что, в своюочередь, можетпривестик нарушениюмикроциркуляции крови в мышцах и внутренних органах, развитию тромбозов; обезвоживание, уменьшение объема циркулирующей плазмы, эритроцитоз.

Обезвоживание

Обезвоживание оказывает значительное влияние на морфологию эритроцитов и их количество. Довольно часто спортсмену приходится соревноваться или тренироваться при неблагоприятных климатических условиях (повышенная температура воздуха, его повышенная влажность или сухость, горные условия, и т. д.). В этих условиях длительная физическая нагрузка и выраженный дефицитжидкостимогутпривестик нарушениюэлектролитного баланса, изменению кислотно-основного состояния со всеми вытекающими негативными последствиями. При «сгонке» веса (ограничение жидкости, применение мочегонных средств, тепловых процедур) не исключено обильное потоотделение во время соревнований. Подобный режим приводит к состоянию обезвоживания организма. Как следствие, происходит значительное снижение аэробной мощности работы.

Обезвоживание вызывает значительную потерю минералов, производя электролитный дисбаланс во всех жидкостных системах организма. Значительная потеря электролитов особенно сказывается на нарушении проведения нервного импульса в клетку и ее ответной реакции. При обезвоживании повышается уровень глюкозы в крови при неизмененном плазменном глицерине, концентрации свободных жирных кислот. Возможно избыточное содержание глюкозы в крови за счет увеличения скорости расщепления гликогена в печени как опосредованная реакция на обезвоживание. Происходит истощение запасов гликогена. Именно поэтому необходимо использовать напитки во время выполнения длительных физических нагрузок.

В последнее время в спорте, как правило, используются напитки, которые содержат комплексы легкоусвояемых углеводов, органических кислот, витаминов, минералов, незаменимых аминокислот и ненасыщенных жирных кислот. Почти все специализированные спортивные напитки содержат витамины. При суммировании (поливитаминные комплексы и различные

81

КУЛИНЕНКОВ О.С., ЛАПШИН И.А.

по составуи назначениюнапитки) возможно превышение суточной дозы отдельных витаминов.

Большое значение имеет процентное содержание глюкозоэлектролитныхрастворовофициальнорекомендуемыхнапитков.

Практически сразу же организмом всасывается 8–10% раствора, что значительно повышает функциональные возможности организма. Температура напитков, возмещающих потерю жидкости, должна быть 8–13 °C, так как охлаждение полости рта способствует оптимизации терморегуляции и увеличению скорости всасывания жидкости.

Использованиенапитковнасоревновательнойдистанции(где возможно) или на тренировке во время выполнения длительных физических нагрузок абсолютно необходимо. Потеря жидкости требует срочного возмещения.

Необходимо обратить внимание на опасность потребления с напитками кофеина и некрепких алкогольных напитков, которые стимулируют выведение жидкости с мочой.

Значительная часть молекул и ионов проникает через мембрану, будучираствореннойв воде. Необходимообратитьособое внимание на качество воды – как самостоятельно принимаемого вещества, так и в качестве ингредиента в приготовлении спортивныхнапитков. При применении бутилированной воды всегда обращать внимание на жесткость и общую минерализацию воды– не более 0,5 г/л. «Цветные» напитки– вообще исключить из рациона. Чем чище водная среда организма в физиологическом, химическоми физическомсмыслах, темболее эффективно работает транспортная система по переносу веществ в клетку и из нее.

Английская аббревиатура клинических показателей,

которую предоставляют лаборатории при автоматическом измерении, выражается следующим образом:

RBC – эритроциты (1012/л)

HGB – гемоглобин, г/л

Hb – гемоглобин, г/л

Ht (HCT) – гематокрит, %

MCV – средний объем эритроцита, фл PDW – ширина распределения эритроцитов

MCH – среднее содержание гемоглобина в эритроците, пг MCHC – средняяконцентрациягемоглобинавэритроцитах, г/л

82

III. Биохимические показатели

RDW – ретикулоциты

RDW CV – распределение эритроцитов по объему, % WBC – лейкоциты (109/л)

PLT – тромбоциты (109/л)

СОЭ– скорость оседания эритроцитов, мм/час Клинический анализ крови в период интенсивных занятий

спортом отражает адекватность физических нагрузок. Отражает не только степень физической нагрузки, её переносимости, но в силу своих многообразных функцийпозволяет судить о состоянии всего организма.

Клеточный состав как объективный маркер предоставляет значительные возможности по оценке состояния организма и функционирования его основных органов и систем.

Позволяет оценить уровень физической нагрузки, контроль заболевания.

3.4. ЭЛЕКТРОЛИТНЫЙ СОСТАВ ПЛАЗМЫ КРОВИ

Минеральные вещества

Минеральныеэлементы, входящиев составорганизмав больших количествах, получили название макроэлементы. В таблице 11 приведены данные о содержании макроэлементов в организме человека.

Таблица 11

Содержание макроэлементов в организме человека

Другиеминеральныеэлементынаходятсяв организмев очень малых количествах и поэтому называются микроэлементами.

К ним относятся Fe, F, J, Zn, Mn, Mo, Cr, Si, As, Ni, Br, Co и др.

83

КУЛИНЕНКОВ О.С., ЛАПШИН И.А.

В настоящеевремяустановленоучастиемногихмикроэлементов

вобменевеществ. Здесьрассмотренынекоторые, которыеимеют практическое значение в спорте и довольно часто определяются

вклинической практике.

Распределение минеральных веществ в организме

Минеральные вещества в организме распределены крайне неравномерно. В крови, мышцах, внутренних органах содержание минеральных веществ низкое – около 1%. В костях на долю минералов приходится половина их массы (примерно 50%). Больше всего минеральных веществ содержится в эмали зуба– до 98%.

Неравномерность обнаруживаетсяи в распределении отдельных минеральных элементов. Так, почти весь кальций, магний

ифосфор в форме нерастворимых солей входят в состав костей

изубов. Калийпреимущественнонаходитсявнутриклеток, тогда как натрий в основном встречается во внеклеточном веществе. Основные запасы железа сосредоточены в печени и в составе белка эритроцитов– гемоглобина; практически весь йод содержится в щитовидной железе, а цинк– в поджелудочной железе.

Формы минеральных веществ в организме:

•нерастворимые соли (в костях и зубах);

•в составе органических соединений. Например железо входит в состав гемоглобина и некоторых ферментов (цитохромы, каталаза), фосфор входит в состав белков, нуклеиновых кислот, некоторых липоидов;

•в ионизированной форме (например К+, Na+, Ca2+, Mg2+, СГ, Н2РО4~, НРО42~ и др.).

Поступление минеральных веществ в организм

Суточная потребность взрослого человека в основных минеральных элементах составляет:

— Натрий– 4–5 г.

— Хлор– 6–8 г.

— Калий– 3–5 г.

— Кальций– 0,8–1 г.

— Фосфор– 1–2 г.

— Магний– 300–350 мг.

— Железо– 10–15 мг.

— Медь– 1,5–3 мг.

84

III. Биохимические показатели

Практически все минеральные элементы поступают с пищей в необходимых для организма количествах. Исключение составляет лишь хлористый натрий, содержание которого в естественных продуктах питания ниже потребности организма. Поэтому поваренную соль в чистом виде добавляют к пище для удовлетворения потребности в ней организма.

В некоторыхслучаяхв пищемогутсодержатьсяв недостаточныхдляорганизмаколичествахи другиеминеральныеэлементы. Такие заболевания получили название– эндемические. Для профилактикиэндемическихзаболеванийв организмдополнительно вводят недостающий минеральный элемент. С этой целью при дефиците йода используют йодированную поваренную соль, апринедостаточностифтораприменяютфторсодержащиезубные пасты и проводят фторирование водопроводной воды.

Избыточное поступление в организм минеральных веществ приводит к тяжелым нарушениям обмена веществ.

Выведение минеральных веществ из организма

Выводятся из организма минеральные вещества тремя путями: почками в составе мочи, кишечником– в составе кала и кожей– с потом.

Почками из организма удаляются водорастворимые минеральные вещества. За сутки с мочой выделяется 15–25 г неорганических солей, в том числе 8–15 г NaCl.

Кишечником выводятся преимущественно не растворяемые в воде минеральные вещества (соли железа, тяжелых металлов).

Кальций и фосфор могут выделяться из организма двумя путями: почками и кишечником, причем соотношение между ними зависит от кислотности мочи. Чем выше кислотность мочи (и соответственно ниже значение рН), тем больше кальция

ифосфора выводится с мочой, а не с калом. В моче, имеющей щелочнуюреакцию, содержаниесолейкальцияифосфоранизкое. В этом случае преобладает выделение кальция и фосфора через кишечник. Такаязакономерностьобусловленатем, чторастворимость фосфорнокислых кальциевых солей выше в кислой среде.

Частьминеральныхвеществвыделяетсякожейв составепота. Потобразуетсяпотовымижелезамии содержитоколо99% воды. В состав пота, помимо воды, входят как органические соединения(например у спортсменов– молочная кислота, мочевина), так

инеорганические соли. Главным минеральным компонентом

85

КУЛИНЕНКОВ О.С., ЛАПШИН И.А.

потаявляетсяхлористыйнатрий. В незначительныхколичествах

впоте могут еще присутствовать катионы К+, Mg2+, Ca2+.

Внебольших количествах пот выделяется постоянно. Человек испаряет до 600–700 мл в сутки. Однако при выполнении физической работы потоотделение резко возрастает. За время тренировки или соревнования за счет интенсивного потоотделения спортсмен может потерять несколько литров пота. Особенно много пота выделяется при «сгонке веса». Последствием усиленного потоотделения является значительное обессоливание организма, сопровождающееся ухудшением самочувствия и снижением работоспособности.

Для предупрежденияобессоливания целесообразново время тренировки или соревнования периодически небольшими порциями пить не чистую, а слегка подсоленную, а еще лучше– минеральную воду. Для восполнения потерянных солей можно использовать в периоде восстановления поливитаминно-ми- неральные комплексы, средства, содержащие минеральные элементы.

Благодаряпостоянномупоступлениюи выведениюминеральные вещества находятся в организме в состоянии непрерывного обновления, и их содержание мало изменяется.

Биологическая роль отдельных минеральных элементов

Натрий, калийи хлорнаходятсяв организмев ионизированной форме(Na+, K+, Сl–). Ионынатриясодержатсявнеклеток(вплазме крови, лимфе, межклеточнойжидкости), аионыкалиясосредоточены внутри клеток. Эти ионы играют важную роль в создании осмотическогодавления, являющегосяважнейшимфизико-хими- ческим фактором, от которого зависят многие функции клеток. Например, красные клетки крови могут полноценно переносить кислородтолькопристрогоопределенномзначенииосмотического давления плазмы крови. Осмотическое давление внеклеточных жидкостей, в том числе плазмы крови, создается в основном за счет хлористого натрия, а внутри клеток– за счет солей калия.

Ионы натрия, калия и хлора также участвуют в формировании нервного импульса и являются активаторами ряда ферментов. Хлор используется для образования соляной кислоты желудочного сока.

86

III. Биохимические показатели

У спортсменов, выполняющих интенсивную физическую нагрузку, потребность миокарда в калии увеличивается. Однако за счет усиленного потоотделения происходит потеря больших количеств хлористого натрия, а также калия. В ответ на обессоливание организмаувеличивается выброс в кровь альдостерона, который препятствует выделению ионов натрия с мочой и, наоборот, повышает экскрецию с мочой ионов калия. В результате такого влияния гормона существенно снижаются запасы калия, в том числе в сердечной мышце.

Для нормализации магниево-калиевого обмена в спортивной практике используют продукты питания, богатые магнием и калием (например изюм, курага и др.), а также аптечные препараты (например оротат калия, магнерот, аспаркам).

Кальций, магний и фосфор в основном находятся в составе костной ткани в форме нерастворимых солей. Эти соли составляют одну четвертую объема костной ткани и половину ее массы. Формирование костной ткани (минерализация) связано с накоплением в ней фосфорнокислых солей кальция, имеющих кристаллическую форму. Особая роль в этом процессе принадлежит витамину D.

Незначительная часть кальция и магния находится в плазме кровии внутриклетокв формеионов– Са2+, Mg2+. Ионыкальция, находящиеся в плазме крови, являются обязательными участниками свертывания крови, а содержащиеся внутри мышечных клеток управляют процессами сокращения и расслабления мышцы. Ионы кальция и магния являются также активаторами некоторых ферментов. В частности, эти ионы активируют креатинкиназу– важнейший фермент, участвующий в обеспечении энергией мышечной деятельности.

Магний (Mg). Нормальный уровень сывороточного магния–

0,75–0,95 ммоль/л.

Этот показатель в цифровом выражении отображает референтную величину всей популяции, которая для спортсменов должна быть отображена как 0,90–1,0 ммоль/л.

Наибольшее количество магния содержится в тканях с наиболее интенсивными обменными процессами: основная часть его внутриклеточной фракции практически поровну поделена между тканями мозга и мышцами, при этом наивысшее относительное содержание магния отмечается в миокарде.

87

КУЛИНЕНКОВ О.С., ЛАПШИН И.А.

Концентрация магния в сыворотке крови составляет в норме 0,75–0,95 ммоль/л, а в клетках может достигать 5–10 ммоль/л. Однако в связи с неоднородностью его распределения в различных тканях его внутриклеточная концентрация варьирует

вшироких пределах, составляя, например, в эритроцитах лишь

2–2,6 ммоль/л.

Выведение магния из организма осуществляется почками, через которые теряется примерно 100 мг/сут., то есть все всосавшееся из пищи количество. При дефиците его почечная экскреция снижается или прекращается вовсе; при увеличении поступления магния увеличивается и экскреция. Его потери с мочой возрастают под влиянием катехоламинов и кортикоидных гормонов, чем объясняется возможность возникновения магниевого дефицита при стрессе. Существенные количества магния могут теряться и в случае усиления потоотделения при напряженной физической работе или тепловой нагрузке; при этом его потери с потом могут достигать 15%, в то время как

вобычных условиях они не превышают 1,5 мг/сут. (последним при анализе магниевого гомеостаза пренебрегают).

Спортсмены, тренирующие как стайерские, так и спринтерские спортивные качества (с биохимическим контролем своих показателей), знают о своем отрицательном магниевом балансе. Явными симптомами дефицита магния у спортсмена является снижениеработоспособности, приэтомотмечаетсянеспособность выполнять физические упражнения достаточно качественно. При дальнейшем развитии дефицит магния в первую очередь проявляетсямышечнымисудорогами, чащевсегов техмышцах, которые больше остальных нагружены работой.

Симптомыдефицитамагнияносятнеспецифическийхарактер. Это сердечно-сосудистые проявления (боль в области сердца, тахикардии, экстрасистолия, все виды аритмий); церебральные (головная боль, головокружение, плохая концентрация, нарушения памяти, психические расстройства типа раздражительности илибессонницы, чувствохроническойусталости); висцеральные (болив животе, тошнота, диарея, запоры); мышечно-тетанические (мышечные судороги в области затылка, спины, лица, парастезии конечностей, судороги икроножных мышц, подошв, стопы).

Магний поступает в организм с пищей и водой. Количество магния в воде определяет (вместе с кальцием) ее жесткость. Основные пищевые продукты им, как правило, небогаты.

88

III. Биохимические показатели

С помощью препаратов магния можно добиться лучшей переносимости нагрузок в видахспортана выносливость(триатлон, легкая атлетика, лыжные гонки, биатлон, плавание, гребля, многодневные велогонки и другие марафоны).

Многие исследования показали, что суточная потребность

вмагнии у спортсменов повышена и динамика концентрации магния при физических нагрузках разнонаправлена в сыворотке и в эритроцитах.

Определение внутриклеточного содержания магния проводится в эритроцитах и мононуклеарах. Содержание магния

вволосах отражает устойчивые показатели, сформировавшиеся за большие промежутки времени и позволяет охарактеризовать состояние магниевого гомеостаза в целом, что не всегда удобно для оценки текущего состояния.

Определение экскреции магния с мочой– один из наиболее достоверных методов оценки текущего магниевого гомеостаза. Экскреция магния почками зависит от его потребности: при избыточном его поступлении экскреция возрастает, а при дефиците– падает. Существует специальная физиологическая проба, позволяющаяколичественнооценитьсоотношениемежду поступлением и выведением.

При насыщении организма магнием происходит возрастание физической работоспособности с явными признаками экономизации энергетических трат и вегетативного ответа на тестовую

нагрузку: улучшаютсяпоказателиPWC170, максимальногопотребления кислорода и ватт-пульс при снижении максимальной ЧСС (Golf et al., 1998).

Препаратымагниявлечениибольныхиреабилитацииспортсменов применяются достаточно давно. Препараты магния применяют при лечении инфаркта миокарда, нарушении диастолической функции левого желудочка, аритмий сердца, пролапсов сердечных клапанов (Соболева Т. С. с соавт., 2000).

Прием магния показан спортсменам при наличии признаков нарушения диастолической функции левого желудочка, ЭКГ, синдроме удлинения интервала QT.

Имеетзначениеприприемепрепаратовмагниякаквыбранная доза, таки длительностькурса. Концентрациямагнияотражается

встепени проявления выраженности эффектов: сначала проявляется его седативное, спазмолитическое и некоторое гипотензивное действие при приеме внутрь. Для заметного воздействия

89