Биохимия в практике спорта

Для оценки тяжести анемий используют ретикулярныйIII. Биохимически показателииндекс: Ретикулярный индекс = ретикулоциты (%) × гематокрит

45 × 1,85

где в знаменателе 45 – значение нормального гематокрита, 1,85 – количество суток, необходимых для поступления новых ретикулоцитов в кровь.

Интерпретация результата: индекс <2 ‒ гипопролиферативный компонент анемии, если он больше 2–3, то происходит повышенное образование эритроцитов.

Показания к назначению анализа: диагностика неэффективного гемопоэза; дифференциальная диагностика анемий; оценка реакции на терапию препаратами железа, фолиевой кислоты, витамина В12, эритропоэтином (при терапевтическом использовании).

Повышение (ретикулоцитоз): постгеморрагическая анемия (увеличение ретикулоцитов в 3–6 раз), гемолитическая анемия (до 300%), острый недостаток кислорода, лечение В12-дефицит- ной анемии (увеличение ретикулоцитов на 5-е сутки терапии витамином В12), терапия железодефицитных анемий препаратами железа (8–12-е сутки лечения), малярия.

Снижение: гипопластическая анемия, аутоиммунные заболевания системы кроветворения, микседема, заболевания почек.

Гемоглобин (Hb) – особый железобелковый комплекс, заключенный в оболочку эритроцита, главная функция которого состоит в переносе кислорода от легких к органам и тканям. В 1 литре крови здорового мужчины содержится от 130 до 160 г гемоглобина, женщины – 120–140 г. Для спортсменов показатели 140–150 г/л для мужчин, и 130–140 г/л для женщин будут более эффективны.

Повышение: первичная и вторичная эритремия, обезвоживание. Имеет значение постоянная потливость спортсмена во время тренировки.

Снижение: анемия, гипергидратация, недостаточное поступление или усвоение железа.

121

КУЛИНЕНКОВ О.С., ЛАПШИН И.А.

При автоматическом подсчете определяются среднее содержание гемоглобина в эритроците и средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах.

Среднее содержание гемоглобина (МСН). Нормальное значение у взрослых людей составляет 32–37 пг. Рассчет производится на одну клетку.

Любое изменение концентрации микроэлементов, гормонов или витаминов ведет к нарушению синтеза гемоглобина и развитию анемии. Заподозрить развивающуюся патологию и ее причину позволяет среднее содержание Hb в эритроците. Величина МСН идентична цветовому показателю крови.

Интерпретируют его совместно с другими показателями – средним объемом эритроцита (MCV) и средней концентрацией гемоглобина в эритроците (MCHC). повышено

Среднее содержание гемоглобина в эритроците в двух случаях: если усиливается синтез гемоглобина или сни-

жается размер эритроцита. Если высокое МСН сочетается с низким содержанием гемоглобина в целом, то такое состояние называют гиперхромной анемией. понижено,

Среднее содержание Hb в эритроците если значение МСН менее 27 пг. Подобное состояние развивается при нарушении процесса синтеза гемоглобина в костном мозге. В итоге эритроциты заполнены им частично и плохо справляются с функцией переноса газов. Такая анемия называется гипохромной, характеризуется она бледностью кожи и слизистых, повышенной утомляемостью, одышкой.

Такой показатель, как среднее содержание гемоглобина в эритроците дает обширную информацию для диагностического поиска.

Средняя концентрация гемоглобина (МСНС) – это показатель, который отражает насыщение железосодержащего комплекса белка в эритроцитах. Средняя концентрация гемоглобина в эритроците – это отношение гемоглобина (г/100мл) к гематокриту (%) умноженная на 100. Норма – 30–38 г/дл. Является чувствительным тестом для гемоглобинобразования. Не зависит от объема клетки.

122

III. Биохимические показатели

Физическая нагрузка и тренировочный процесс сопровождаются повышением количества гемоглобина для обеспечения нормального функционирования миоцитов мышечных массивов.

Цветовой показатель учитывает количество гемоглобина в зависимости от количества эритроцитов. У спортсмена этот коэффициент составляет от 0,8 до 1,1. Это значит, что в каждом эритроците содержится нормальное количество гемоглобина. Цветовой показатель соотносится с величиной МСН.

Снижение: при некоторых разновидностях анемии (например, при анемии, вызванной недостаточным поступлением железа в организм).

Повышение: при анемии, вызванной недостатком фолиевой кислоты.

Имеют значение и различные патологические состояния организма.

В период интенсивных тренировок необходимо постоянно проводить гематологический анализ для определения количества эритроцитов и их параметров (объем, насыщение гемоглобином) уровня гемоглобина и гематокрита.

Статус железа в организме см. в главе «Электролитный состав 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 снижающейся концентрацией. Чем ниже осмотическая резистентность эритроцитов, тем раньше происходит гемолиз. Нарушается осмотическая резистентность эритроцитов вследствие нарушения структурных и функциональных свойств мембран эритроцитов. Это может явиться следствием врожденых или приобретенных заболеваний, приводящих к изменению структуры мембран: при наследственном дефиците глюкозо-6-фос- фатдегидрогеназы в эритроцитах, наследственном микросфероцитозе, заболеваниях печени и других органов и тканей, например при активации ПОЛ.

123

КУЛИНЕНКОВПовышение:О.С., ЛАПШИНнаследственныйИ.А. 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 содержания доступного кислорода в крови, проходящей через энергонасыщенный орган, которым являются почки, повышается уровень содержания эритропоэтина и соответственно повышается выработка и дифференцировка в костном мозге клеток эритроидного ряда. Хотя и относится к гормонам, но представлен здесь, т.к. оказывает влияние на количество эритроцитов. Экзогенный эритропоэтин является допингом.

СОЭ – скорость оседания эритроцитов (мм/час) – неспецифический показатель, указывающий на воспаление при повышении его.

Гематокрит

(гематокритное число)

Это ‒ соотношение жидкой части крови ко всем клеткам крови. Чаще выражает соотношение жидкой части крови к эритроцитам. Норма: мужчины ‒ 40–48, женщины ‒ 36–43.

Снижение: анемия, увеличение объема циркулирующей плазмы крови, травмы, хронические воспалительные заболевания.

Показатель не должен подниматься выше 50%. Повышение: признак повышения свертываемости крови, что,

в свою очередь, может привести к нарушению микроциркуляции крови в мышцах и внутренних органах, развитию тромбозов; обезвоживание, уменьшение объема циркулирующей плазмы, эритроцитоз.

124

***

Английская аббревиатура клинических показателей,

которую предоставляют лаборатории при автоматическом измерении, обозначается следующим образом:

RBC – эритроциты, (10.12/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 г/лMCHC – средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах,

RDW – ретикулоциты

RDW CV – распределение эритроцитов по объему, % WBC – лейкоциты (10.9/л)

PLT – тромбоциты, (10.9/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, ее переносимости, но в силу своих многообразных функций позволяет 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.

125

КУЛИНЕНКОВ О.С., ЛАПШИН И.А.

3.4. ЭЛЕКТРОЛИТНЫЙ СОСТАВ ПЛАЗМЫ КРОВИ

Минеральные вещества

Минеральные элементы, входящие в состав организма в больших количествах, получили название макроэлементы. В таблице 12 приведены данные о содержании макроэлементов в организме человека.

Другие минеральные элементы находятся в организме в очень малых количествах и поэтому называются микроэлементами. К ним относятся Fe, F, J, Zn, Mn, Mo, Cr, Si, As, Ni, Br, Co и др. В настоящее время установлено участие многих микроэлементов в обмене веществ. Здесь рассмотрены некоторые, которые имеют практическое значение в спорте и довольно часто определяются в клинической 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%.

126

Неравномерность обнаруживается и в распределении отдельных минеральных элементов. Так, почти весь кальций, магний и фосфор в форме нерастворимых солей входят в состав костей и зубов. Калий преимущественно находится внутри клеток, 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.

III. Биохимически показатели

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.

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 некоторых случаях в пище могут содержаться в недостаточных для организма количествах и другие минеральные

127

КУЛИНЕНКОВ О.С., ЛАПШИН И.А.

элементы. Такие заболевания получили название – эндемиче- ские. Для профилактики эндемических заболеваний в организм дополнительно вводят недостающий минеральный элемент. С этой целью при дефиците йода используют йодированную поваренную соль, а при недостаточности фтора применяют фторсодержащие зубные пасты и проводят фторирование водопроводной воды.

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

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 растворимые 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 и фосфора выводится с мочой, а не с калом. В моче, имеющей щелочную реакцию, содержание солей кальция и фосфора низкое. В этом случае преобладает выделение кальция и фосфора через кишечник. Такая закономерность обусловлена тем, что растворимость фосфорнокислых кальциевых солей выше в кислой среде.

Часть минеральных веществ выделяется кожей в составе пота. Пот образуется потовыми железами и содержит около 99% воды. В состав пота, помимо воды, входят как органические соединения (например, молочная кислота, мочевина), так и неорганические соли. Главным минеральным компонентом пота является хлористый натрий. В незначительных количествах в поте могут еще присутствовать катионы К+, Mg2+, Ca2+.

128

III. Биохимические показатели

В небольших 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 предупреждения обессоливания целесообразно во 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-мине- ральные комплексы, средства, содержащие минеральные элементы.

Благодаря постоянному поступлению и выведению минеральные вещества находятся в организме в состоянии непрерывного обновления, и их содержание мало изменяется.

Биологическая роль отдельных минеральных элементов

Натрий, калий и хлор находятся в организме в ионизированной форме (Na+, K+, Сl–). Ионы натрия содержатся вне клеток (в плазме крови, лимфе, межклеточной жидкости), а ионы калия сосредоточены внутри клеток. Эти ионы играют важную роль в создании осмотического давления, являющегося важнейшим физико-химическим фактором, от которого зависят многие функции клеток. Например, красные клетки крови могут полноценно переносить кислород только при строго определенном значении осмотического 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 еще участвуют в формировании нервного импульса и являются активаторами ряда ферментов.

129

КУЛИНЕНКОВ О.С., ЛАПШИН И.А.

Хлор используется для образования соляной кислоты желудоч- ного сока.

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 организма увеличивается 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 крови и внутри клеток в форме ионов – Са2+, Mg2+. Ионы кальция, 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 организма энергией.

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.

130