![](/user_photo/65070_2azrz.gif)
6 курс / Медицинская реабилитация, ЛФК, Спортивная медицина / Biokhimia_v_praktike_sporta_2018
.pdf![](/html/65070/203/html_8ZRTNQi9Dn.CwsR/htmlconvd-B_CgJM111x1.jpg)
КУЛИНЕНКОВ О.С., ЛАПШИН И.А.
6. Глюконеогенез, или образование углеводов из неуглеводных продуктов: пировиноградной и молочной кислот, глицерина, аминокислот и ряда других соединений.
Такими продуктами, или метаболитами, являются в первую очередь молочная и пировиноградная кислоты, так называемые гликогенные аминокислоты, глицерол и ряд других соединений. Предшественниками в глюконеогенезе могут быть пируват или любое соединение, превращающееся в процессе катаболизма
впируват, илиодинизпромежуточныхпродуктовциклатрикарбоновых кислот. Наиболее интенсивно глюконеогенез протекает
вклетках печени и корковом веществе почек.
Большинство стадий глюконеогенеза представляет собой обращение реакций гликолиза. Только три реакции гликолиза необратимы, поэтому в процессе глюконеогенеза на трех этапах используются другие ферменты.
Важным моментом в регуляции глюконеогенеза является реакция, катализируемая фруктозо-1,6-бисфосфатазой– ферментом, который ингибируется АМФ. Противоположное действие АМФ оказывает на фосфофруктокиназу, т. е. для этого фермента он является аллостерическим активатором. При низкой концентрации АМФ и высоком уровне АТФ происходит стимуляция глюконеогенеза. Напротив, когда величина отношения АТФ/ АМФ низка, в клетке наблюдается расщепление глюкозы.
3.6. БЕЛКИ ПЛАЗМЫ КРОВИ
На белки плазмы крови приходится 6,5–8,5% ее сухого остатка. Физиологическая роль белков плазмы крови многогранна:
1.Поддержание коллоидно-осмотического (онкотического) давления и, тем самым, сохранение объема циркулирующей крови.
2.Активное участие в свертывании крови. Ряд белков плазмы, в том числе фибриноген, являются компонентами системы свертывания крови.
3.Осуществление транспортной функции. Белки плазмы крови соединяются с нерастворимыми в воде веществами (липиды, билирубин, жирные кислоты, стероидные гормоны, жирорастворимые витамины и др.) и переносят их в ткани
иорганы.
110
![](/html/65070/203/html_8ZRTNQi9Dn.CwsR/htmlconvd-B_CgJM112x1.jpg)
III. Биохимические показатели
4.Поддержание постоянного уровня pH крови, т. к. белки плазмы являются одной из важнейших буферных систем крови.
5.Участие в иммунных процессах организма. Сывороточные иммуноглобулины входят в состав фракции глобулинов сыворотки крови.
6.Поддержание уровней катионов в крови путем образования с ними соединений. Кальций, значительная часть железа, магния, меди и других элементов связана с белками сыворотки.
7.Сывороточные белки образуют «белковый резерв» организма. При голодании они могут распадаться до аминокислот, которые используются для синтеза белков головного мозга, миокарда и других органов.
Современные физико-химические методы исследования позволили открыть и описать свыше 200 различных белковых компонентов плазмы крови. Общий белок сыворотки –
60–80 г/л.
На электрофореграмме можно различить пять основных белковых фракций, каждая из которых состоит из множества белков.
Альбумин, обычно выявляемый в виде одного белка, составляет наиболее заметную фракцию.
Фракция α1-глобулина состоит почти исключительно из α1-антитрипсина.
Фракция α2-глобулина состоит преимущественно из α2-ма- кроглобулина и гаптоглобина.
Фракция β-глобулина нередко разделяется на две подфракции: β1, состоящую преимущественно из трансферрина
всочетании с некоторым количеством ЛПНП, и β2, состоящую из фракции С3-комплемента.
Фракцию γ-глобулина составляют иммуноглобулины. Неко-
торые из них обнаруживаются также в составе фракций α1- и β-глобулинов.
Если вместо сыворотки крови исследуют плазму, то обнаруживают 6-ю фракцию (фибриноген), расположенную в β- и γ-области.
Фибриноген является чувствительным острофазовым белком, концентрация которого повышается в несколько раз во время воспаления или некроза тканей. Повышение наблюдается
впервые сутки инсульта. Снижение показателя имеет место
111
![](/html/65070/203/html_8ZRTNQi9Dn.CwsR/htmlconvd-B_CgJM113x1.jpg)
КУЛИНЕНКОВ О.С., ЛАПШИН И.А.
при диссеминированном внутрисосудистом свертывании крови. Норма: 200–400 мг/100 мл.
Возможны параллельные изменения во всех фракциях белков. Повышение содержания всех белковых фракций (включая иммуноглобулины) может быть обнаружено при дегидратации и застое крови во время венопункции; понижение– при чрезмерной гидратации. Аналогичное понижение встречается также в тяжелых случаях алиментарной белковой недостаточности и расстройстве всасывания, если они не сопровождаются инфекционными заболеваниями.
Характеристика основных белковых фракций
Альбумин. Белок, имеющий относительную молекулярную массу 65000, синтезируется в печени. В плазме крови в норме он имеет биологический период полураспада приблизительно 20 суток. Концентрацияальбуминав плазмекровиподдерживается на довольно высоком уровне благодаря относительной непроницаемости для этого белка стенок кровеносных сосудов. Этот концентрационныйградиентважендляподдержанияпостоянства объема плазмы крови. Норма: 33–55 г/л.
Повышение уровня альбумина (гиперальбуминемия) имеет место при дегидратации, шоке, внутривенном введении больших количеств растворов альбумина. Истинной гиперальбуминемии, обусловленной существенными причинами, не существует. Любая ситуация, приводящая к снижению содержания воды в плазме, повышает концентрацию всех белков плазмы, включая альбумин.
Снижение показателя (гипоальбуминемия) имеет место при недоедании, синдроме малабсорбции, некоторых паразитарных поражениях и других заболеваниях.
Последствия гипоальбуминемии:
— при резко выраженной гипоальбуминемии могут развиться отеки (альбумин является основным онкотически активным компонентом плазмы);
— приблизительно половина кальция плазмы крови связана с альбуминами, и гипоальбуминемия сопровождается гипокальциемией. При этом происходит уменьшение только связанной с белком (физиологически неактивной) фракции; симптомы заболевания не развиваются, и препараты кальция или витамина D противопоказаны.
112
![](/html/65070/203/html_8ZRTNQi9Dn.CwsR/htmlconvd-B_CgJM114x1.jpg)
III. Биохимические показатели
Альбумины связывают многие лекарственные средства, например салицилаты, пенициллин, анаболики и др. Поэтому значительное уменьшение альбумина плазмы крови может привести к повышению уровня свободных фракций лекарственных веществ в кровяном русле. Результатом этого могут быть токсические эффекты при обычных дозировках лекарственных средств.
Роль глобулинов сыворотки или плазмы.
Норма: 20–36 г/л. Повышение показателя имеет место при заболеваниях печени и других заболеваниях. Снижение показателя отмечается при недостаточном питании, врожденных и приобретенных заболеваниях.
Фракции глобулинов.
α1-Глобулины и α2-глобулины: повышение обеих фракций за счет белков острой фазы (α1-антитрипсин, α1-кислый гликопротеин, гаптоглобин, церулоплазмин), что имеет место при воспалительных состояниях и др. заболеваниях.
β-Глобулины: повышение – железодефицитная анемия, прием эстрогенов, гиперлипопротеинемия, беременность; снижение– воспалительные состояния, хронические инфекции, хронические заболевания печени, недоедание, нефротический синдром и другие.
γ-Глобулины: повышение– острые воспалительные состояния, заболевания печени, паразитарные заболевания, аутоиммунные заболевания; снижение – приобретенные гипогаммаглобулинемии, после удаления селезенки, недоедание.
Соотношение фракций гаммаглобулинов, определяемое при иммуноэлектрофорезе в норме:
IgA – 90–450 мг%, IgG – 700–1500 мг%, IgM – 40–250 мг%, IgD – 0,3–40 мг%, IgE – 0,006–0,16 мг%.
Известно, что α1- и β-глобулиновые фракции содержат липопротеины и гликопротеины.
Липопротеины– сложные комплексные соединения, в состав которых, помимо белка, входит липидный компонент. В липопротеинах сыворотки небелковый компонент представлен холестерином (свободным и эфиросвязанным), фосфолипидами, жирными кислотами и триглицеридами. Фосфолипиды
113
![](/html/65070/203/html_8ZRTNQi9Dn.CwsR/htmlconvd-B_CgJM115x1.jpg)
КУЛИНЕНКОВ О.С., ЛАПШИН И.А.
являются как бы связующим звеном между белком и остальными липидными компонентами.
Чащевсегогиперпротеинемиясвязанас гиперглобулинемией,
агипопротеинемия– с гипоальбумонемией.
Кбелкам острой фазы заболеваний (участвующих в ответных реакциях) прежде всего относятся: гаптоглобин, С-реак-
тивный белок, а1-антитрипсин.
Гаптоглобин (гемоглобин-связывающий белок). Уровень данного белка повышается во время воспалительной реакции. Гаптоглобин быстро вступает в комплекс с альфа-бета-диме- рами гемоглобина, которые высвобождаются при внутрисосудистом гемолизе.
Норма: 40–240 мг/100 мл.
Принято считать, что повышение концентрации гаптоглобина в сыворотке крови происходит при острых и хронических воспалительных процессах и инфекциях, приеме анаболических стероидов.
С-реактивный белок (СРБ) получил свое название из-за способности вступать в реакцию преципитации с С-поли- сахаридом пневмококков. СРБ в сыворотке крови здорового человека отсутствует, но обнаруживается при многих патологических состояниях, сопровождающихся воспалением и некрозом тканей.
α1-Антитрипсин– белок острой фазы. Он служит ингибитором большинства протеолитических ферментов, имеющих в составе своего активного центра аминокислоту серин.
Норма: 78–200 мг/100 мл сыворотки.
Повышается при различных заболеваниях воспалительного характера.
Существуют и другие белки, например трансферрин, миоглобин и другие (всего обнаружено около 200), о некоторых говорится в других главах.
Итак, общий белок определяет физико-химические свойства крови– плотность, вязкость, онкотическое давление.
Глобулиновые фракции– соотношение этих белков– диагностический показатель состояния здоровья, изменяется при утомлении и выражается в процентах.
Миоглобин, актин – белки скелетных мышц. Появление в крови после физической нагрузки свидетельствует о разрушении либо об обновлении миофибрил скелетных мышц.
114
![](/html/65070/203/html_8ZRTNQi9Dn.CwsR/htmlconvd-B_CgJM116x1.jpg)
III. Биохимические показатели
Основные причины изменения белкового состава крови для спортсмена:
– дефицит белка в рационе;
– нарушения белково-синтетической функции (в т. ч. и при избыточном потреблении белка);
– потери белка (при стабильной микроальбуминурии или протеинурии).
Причинами нарушения микроциркуляции и изменений текучестикровипризанятияхв спортемогутбыть: запредельная физическая нагрузка при неблагоприятных внешних факторах, которая приводит к повреждению эндотелия сосудов, факторов свертывающей и противосвертывающей системы; травма, микротравматическая болезнь.
Следствием могут стать нарушение свертывающей системы крови (развитие синдрома диссеминированного внутрисосудистого свертывания – ДВС-синдрома); тканевая гипоксия; нарушение функций внутренних органов (сердца, печени, почек и т. д.), деятельности мозга.
Выявлениеи контрольпроисходятпутемисследованиякоагулограммы, рН крови, гематокрита, вязкости крови. Исследуется осадок мочи на наличие патологических продуктов обмена.
Кровь представляет собой особую систему в человеческом организме, обеспечивая доставку кислорода, пластических, энергетических, информационных веществ к каждой клетке. От реологических свойств крови (текучесть), возможности ее прохождения по микрососудам, капиллярам зависит жизнь клеток и всего организма в целом.
Система гемостаза, как и другие биологические системы организма, обеспечивающие гомеостаз (постоянство внутренней среды организма), обладает высокой пластичностью
инадежностью, в силу чего она не только успешно адаптируется ко многим физиологическим и патогенным влияниям, но
ив широких пределах коррегирует нарушения жизнедеятельности организма – поддерживает целостность и замкнутость сосудистой системы, объем, гидродинамическое и онкотическое давление, жидкое состояние и некоторые другие свойства циркулирующей крови.
Вобщепатологических закономерностях процессов повреждениявнутрисосудистоесвертываниекровии агрегациятромбоцитов занимают значительное место, являясь неспецифическим
115
![](/html/65070/203/html_8ZRTNQi9Dn.CwsR/htmlconvd-B_CgJM117x1.jpg)
КУЛИНЕНКОВ О.С., ЛАПШИН И.А.
и/илиспецифическимкомпонентоми в развитиипатологии, и во влиянии на восстановление нарушенных функций.
ДВСсиндром– синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания.
Крайнимвыражениемнарушениймикроциркуляциии реологии крови во время напряженной физической работы при неблагоприятныхусловиях(высокаятемпературавоздуха, влажность, перепады атмосферного давления) является ДВС-синдром.
Внастоящее время всё большее распространение получают соревнования в видах спорта, требующих не просто выносливости, асверхвыносливости, — марафонывразличныхвидахспорта (л/а, триатлон, дальние проплывы, суточный бег, экстремальные виды спорта и т. д.), что требует от спортсменов идеального здоровья. При этом лимитирующим звеном становится неспособность системы микроциркуляции обеспечивать нормальный обмен в клетках и тканях.
Вспорте могут возникнуть и другие провоцирующие состояния, при которых происходит внутрисосудистое свертывание крови: шок травматический; острая кровопотеря; тепловой удар; повреждение сосудистой стенки физической нагрузкой
вэкстремальных условиях; гипоксия с дезорганизацией стенок микрососудов; блокада микроциркуляции в жизненно важных органах– легких, печени, почках, надпочечниках; прием контрацептивов, гемопрепаратов (эритропоэтин– ЭПО), глюкокортикоидов; появление в плазме грубых продуктов распада и поврежденных клеток крови.
Резкая активация свертывающей системы крови, значительное поступление в кровь тканевого тромбопластина или других активаторовгемокоагуляции могутвызватьизменения, которые,
всвою очередь, могут привести к тромбогеморрагическому синдрому.
При ДВС-синдроме наблюдаются фазовые изменения в свертывающей системе крови:
I фаза– гиперкоагуляция (тромбообразование); II фаза– гипокоагуляция (кровоточивость).
При ДВС-синдроме образуются тромбы почти во всей сосудистой сети, в первую очередь – в системе микроциркуляции. Процесс может протекать хронически, клинически стерто. В этих условиях кровотечения нередко становятся ведущим проявлением нарушения гемостаза, а предшествую-
116
![](/html/65070/203/html_8ZRTNQi9Dn.CwsR/htmlconvd-B_CgJM118x1.jpg)
III. Биохимические показатели
щая и фоновая гиперкоагуляции остаются замаскированными и плохо выявляемыми.
Анализ исследований, посвященных изучению данного вопроса, позволяет заключить, что ДВС-синдром встречается значительно чаще, чем об этом принято думать (Л. Н. Марков, 1985). Поэтому применение препаратов, нормализующих микроциркуляцию и условия протекания крови по сосудам при длительных, экстремальных нагрузках, является насущной проблемой.
Анализируется ЭКГ с целью обнаружения метаболических сдвигов и очаговых поражений в миокарде. Для коррекции применяются препараты, улучшающие микроциркуляцию и реологические свойства крови, влияющие на ее свертываемость.
В качестве примечания отметим, что количество небелкового азота крови и плазмы почти совпадает и состоит из: азота мочевины (50%), азота аминокислот (25%), эрготионеина (8%), мочевойкислоты(4%), креатина(5%), креатинина(2,5%), аммиака и индикана – по 0,5% и других небелковых веществ, содержащих азот (полипептиды, нуклеотиды, нуклеозиды, глютатион, билирубин, уробилин, холин, гистамин и др.).
Таким образом, в состав небелкового азота крови входит, в основном, азот конечных продуктов обмена– простых и сложных.
3.7. ЛИПИДНЫЙ ОБМЕН
Липиды– весьма разнородные по своему химическому строению вещества, характеризующиеся различной растворимостью
ворганических растворителях и, как правило, нерастворимые
вводе.
Они играют важную роль в процессах жизнедеятельности. Будучиоднимизосновныхкомпонентовбиологическихмембран, липиды влияют на проницаемость клеточных мембран и активность многих мембранных ферментов, участвуют в передаче нервного импульса, создании межклеточных контактов.
Другие функции липидов– образование энергетического резерва, защита органов и тканей от механических воздействий. В зависимости от химического состава липиды подразделяются на несколько классов.
117
![](/html/65070/203/html_8ZRTNQi9Dn.CwsR/htmlconvd-B_CgJM119x1.jpg)
КУЛИНЕНКОВ О.С., ЛАПШИН И.А.
Липидный обмен прежде всего регулируется центральной нервной системой. Кора головного мозга оказывает трофическое влияние на жировую ткань либо через нижележащие отделы центральной нервной системы– симпатическую и парасимпатическую системы, либо через эндокринные железы.
Показатели липидного обмена
Холестерин, фосфолипиды и триглицериды, свободныежирные кислоты, кетоновые тела отражают скорость окисления жиров.
Перекисное окисление липидов (ПОЛ) выявляет глубину биодеструктивных процессов и гипоксии при развитии стресс-синдрома, вызванного в основном физической нагрузкой
(см. табл. 15).
|
|
Таблица 15 |
|
Динамика ПОЛ |
|
|
|
|
Показатель |
Максимальная физиче- |
Утомление, |
|
ская нагрузка |
перенапряжение |
Супероксид- |
Снижение |
Отсутствие восстановления |
дисмутаза |
|
через сутки |
Малоновый |
Повышение |
Отсутствие снижения |
диальдегид |
|
в течение 3 суток |
МСМ (моле- |
Повышение на 20–30% |
Повышение: средняя ста- |
кулы средней |
|
дия – на 100–200%; поздняя |
массы) |
|
стадия – на 300–400%.). |
|
|
Отсутствие снижения |
|
|
в течение 3-х суток |
ОМГ-тест |
Повышение до 7 раз через |
Отсутствие восстановления |
(уровень |
сутки после интенсив- |
через 7 суток |
активных |
ной физической нагрузки |
|
форм кисло- |
и сохранение в течение |
|
рода) |
последующих 3-х суток |
|
Липиды– весьма разнородные по своему химическому строению вещества, характеризующиесяразличной растворимостью
ворганических растворителях и, как правило, нерастворимые
вводе.
Они играют важную роль в процессах жизнедеятельности. Будучиоднимизосновныхкомпонентовбиологическихмембран, липиды влияют на проницаемость клеточных мембран и активность многих мембранных ферментов, участвуют в передаче нервного импульса, создании межклеточных контактов.
118
![](/html/65070/203/html_8ZRTNQi9Dn.CwsR/htmlconvd-B_CgJM120x1.jpg)
III. Биохимические показатели
Другие функции липидов– образование энергетического резерва, защита органов и тканей от механических воздействий. В зависимости от химического состава липиды подразделяются на несколько классов.
Переваривание и всасывание липидов
Липиды являются обязательной составной частью сбалансированного пищевого рациона человека. Принято считать, что при сбалансированномпитаниисоотношениебелков, липидови углеводов в пищевом рационе составляет примерно 1:1:4. В среднем
ворганизм взрослого человека с пищей ежесуточно поступает около 80 г жиров животного и растительного происхождения. В условиях холодного климата и при тяжелой спортивной, физической работе потребность в жирах у человека повышается. Кроме того, с жирами в организм вводятся некоторые полиненасыщенные кислоты (линолевая, линоленовая, арахидоновая), которые относят к категории незаменимых жирных кислот, ибо ткани человека потеряли способность синтезировать их.
Расщепление жиров, входящих в состав пищи, происходит у человека преимущественно в верхних отделах тонкой кишки, гдеимеютсявесьмаблагоприятные условиядляэмульгирования жиров.
Известно, что печень играет важнейшую роль в жировом обмене; в частности, печень расщепляет примерно 60% всех жирных кислот. Она принимает активное участие в синтезе и распаде фосфолипидов. Образование триглицеридов из углеводов также в основном осуществляетсяпеченью. Печень играет доминирующую роль в образовании липопротеинов, в синтезе холестерина и его этерификации.
Наиболее мощным эмульгирующим действием на жиры обладают соли желчных кислот, попадающие в двенадцатиперстную кишку с желчью.
Вырабатываемаяв поджелудочнойжелезелипазарасщепляет триглицериды, находящиеся в эмульгированном состоянии. Желчные кислоты активирующе влияют на липазу, смещая оптимум действия данного фермента с рН 8,0 до рН 6,0, т. е. до той величины рН, которая более постоянно поддерживается
вдвенадцатиперстной кишке в ходе переваривания жирной пищи. Необходимо отметить, что в расщеплении жиров участвует также кишечная липаза. Однако активность ее невысока.
119