Биохимия в практике спорта

а Фракция а1-глобулина состоит почтиIIIисключительно. Биохимически показателииз 1-антитрипсина.

Фракция а2-глобулина состоит преимущественно из а2-мак- роглобулина и гаптоглобина.

Фракция β-глобулина нередко разделяется на две подфракции: β1, состоящую преимущественно из трансферрина в сочетании с некоторым количеством ЛПНП, и β2, состоящую из фракции С3-комплемента.

Фракцию γ-глобулина составляют иммуноглобулины. Некоторые из них обнаруживаются также в составе фракций а1- 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 в первые сутки инсульта. Снижение показателя имеет место 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 (обезвоживании) 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 65 000, синтезируется в печени. В плазме крови в норме он имеет биологический период полураспада приблизительно 20 суток. Концентрация альбумина в плазме крови поддерживается на довольно высоком уровне благодаря относительной непроницаемости для этого белка стенок кровеносных сосудов. Этот концентрационный градиент важен для поддержания постоянства объема плазмы крови. Норма: 33–55 г/л.

161

КУЛИНЕНКОВПовышениеО.С., ЛАПШИНуровняИ.А. 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.

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.

Фракции глобулинов сыворотки или плазмы

Норма глобулинов: 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 а1-Глобулины и а2-глобулины: повышение обеих фракций за

счет белков острой фазы (а1-антитрипсин, а1-кислый гликопротеин, гаптоглобин, церулоплазмин), что имеет место при воспалительных состояниях и др. заболеваниях.

162

β-Глобулины: повышение ‒ железодефицитнаяIII. Биохимическианемия,показателиприем 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 а1- 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 являются как бы связующим звеном между белком и остальными липидными компонентами.

Чаще всего гиперпротеинемия связана с гиперглобулинемией, а гипопротеинемия – с гипоальбумонемией.

К белкам острой фазы заболеваний (участвующих в ответных реакциях) прежде всего относятся: гаптоглобин, С-реактивный белок, а1-антитрипсин.

Гаптоглобин (гемоглобин-связывающий белок). Уровень данного белка повышается во время воспалительной реакции. Гаптоглобин быстро вступает в комплекс с альфа-бета-димерами гемоглобина, которые высвобождаются при внутрисосудистом гемолизе.

Норма: 40–240 мг/100 мл.

163

КУЛИНЕНКОВПринятоО.С.считать,ЛАПШИН И.А.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-полисаха- ридом 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.

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). микроциркуляции

Причинами нарушения и изменений текучести крови при занятиях в спорте могут быть: запредельная физическая нагрузка при неблагоприятных внешних факто-

164

III. Биохимические показатели

рах, которая приводит к повреждению эндотелия сосудов, факто- ров 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.

Выявление и контроль происходят путем исследования коагулограммы, 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 и надежностью, в силу чего она не только успешно адаптируется ко многим физиологическим и патогенным влияниям, но и в 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.

В общепатологических закономерностях процессов повреждения внутрисосудистое свертывание крови и агрегация тромбоцитов занимают значительное место, являясь неспецифическим и/или специфическим компонентом (в спорте – марафоны) и в развитии патологии, и во влиянии на восстановление нарушенных функций.

ДВСсиндром – синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания.

Крайним выражением нарушений микроциркуляции и реологии крови во время напряженной физической работы при

165

КУЛИНЕНКОВ О.С., ЛАПШИН И.А.

неблагоприятных условиях (высокая температура воздуха, влаж- ность, перепады атмосферного давления) является ДВС-син- дром.

В настоящее время все большее распространение получают соревнования в видах спорта, требующих не просто выносливости, а сверхвыносливости, – марафоны в различных видах спорта (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.

В спорте могут возникнуть и другие провоцирующие состояния, при которых происходит внутрисосудистое свертывание крови: шок травматический; острая кровопотеря; тепловой удар; повреждение сосудистой стенки физической нагрузкой в экстремальных 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 активаторов гемокоагуляции могут вызвать изменения, которые, в свою 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 предшествующая и фоновая гиперкоагуляции остаются замаскированными и плохо выявляемыми.

166

III. Биохимические показатели

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%), мочевой кислоты (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 в органических растворителях и, как правило, нерастворимые в воде.

Они осуществляют важную роль в процессах жизнедеятельности. Будучи одним из основных компонентов биологических мембран, 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.

167

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.

ОБЩИЕ ЛИПИДЫ

Содержание общих липидов в плазме крови колеблется от 255 до 675 мг/100 мл.

Обычно с диагностическими целями исследуют содержание липидов в плазме или сыворотке крови; при этом сыворотка не должна обнаруживать признаков гемолиза. Липиды в крови находятся в основном в составе липопротеинов различных клас-

совКлиническое. значение определения концентрации общих

липидов

Увеличение общих липидов в сыворотке крови носит название гиперлипемии. Она наблюдается после приема пищи – это физиологическое явление (алиментарная гиперлипемия). Физиологическая гиперлипемия наступает через 1–4 ч после приема пищи. Поэтому содержание липидов в крови следует исследовать натощак.

Нарастание в сыворотке крови общих липидов наблюдается как при механических, так и паренхиматозных желтухах. Гиперлипемию можно наблюдать как при острых гепатитах, так и у лиц, длительно страдающих хроническими гепатитами. Но в фазе наиболее тяжелого поражения печени содержание липидов в крови начинает отчетливо падать.

Липурия (хилурия). В норме в моче обнаруживаются лишь следы жира. Выделение жира с мочой – липурия – наблюдается после приема с пищей больших количеств жира, при переломах трубчатых костей, сопровождающихся размозжением костного мозга, при травме обширных участков жировой ткани, дегенеративных процессах в эпителии мочевыводящих путей, а также при липоидном нефрозе.

168

Показатели липидного обменаIII. Биохимические показатели

Холестерин, фосфолипиды и триглицериды, свободные жирные кислоты, кетоновые тела отражают скорость окисления жиров.

Перекисное окисление липидов (ПОЛ) выявляет глубину биодеструктивных процессов и гипоксии при развитии стресссиндрома, вызванного в основном физической нагрузкой (см. табл. 17).

Липиды – весьма разнородные по своему химическому строению вещества, характеризующиеся различной растворимостью в органических растворителях и, как правило, нерастворимые в воде. Их роль весьма важна в процессах жизнедеятельности организма. Будучи одним из основных компонентов биологических мембран, липиды влияют на проницаемость

169

КУЛИНЕНКОВ О.С., ЛАПШИН И.А.

клеточных мембран и активность многих мембранных фермен- тов, 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.

Переваривание и всасывание липидов

Липиды являются обязательной составной частью сбалансированного пищевого рациона человека. Принято считать, что при сбалансированном питании соотношение белков, липидов и углеводов в пищевом рационе составляет примерно 1:1:4. В среднем в организм 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, где имеются весьма благоприятные условия для эмульгирования жиров.

Известно, что печень осуществляет важнейшую функцию 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 осуществляется печенью. Печень доминирует в образовании липопротеинов, в синтезе холестерина и его этерификации.

Наиболее мощным эмульгирующим действием в отношении жиров обладают соли желчных кислот, попадающие в двенадцатиперстную кишку с желчью.

170