Лабораторное исследование функционального состояния спортсменов
Задачи лабораторного мониторинга спортсмена: О Ц Е Н К А - адаптации организма к физической нагрузке; - общей и специальной тренированности спортсмена; - соответствия применяемых тренировочных нагрузок функциональному состоянию спортсмена; - эффективности новых методов и средств развития скоростносиловых качеств, повышения выносливости, ускорения восстановления и т. п. ; - состояния здоровья спортсмена, обнаружение начальных симптомов заболеваний; Контроль восстановления после тренировки. Диагностика перетренированности и утомления.
Параметры лабораторного исследования • • • Активность кислородтранспортной системы - общий анализ крови (RBC, HGB, HCT, MCV, MCHC, RDW + ретикулоциты, PLT) Уровень энергетических субстратов (АТФ, Кр. Ф, глюкоза, липиды, свободные жирные кислоты, органические кислоты, ТГ); Активность ферментов энергетического обмена (АТФ-аза, Кр. Фкиназа, цитохромоксидаза, лактатдегидрогеназа, миелопероксидаза); Уровень промежуточных и конечных продуктов обмена углеводов, липидов и белков (молочная и пировиноградная кислоты, кетоновые тела (ацетоуксусная и -оксимасляная кислоты), мочевина, креатинин, мочевая кислота, аминокислоты, продукты ПОЛ); Показатели кислотно-основного состояния крови (р. Н крови, р. СО₂, р. О₂, ВВ, ВЕ - резервная щелочность или избыток буферных оснований); Регуляторы обмена веществ (ферменты, гормоны, витамины); Минеральные вещества в крови (Са, Мg, K, Na, Cr, соли фосфорной кислоты); Белок и его фракции в плазме крови. Показатели иммунного и интерферонового статуса.
Правила оценки результатов лабораторного обследования: 1. Врачебный осмотр должен предшествовать другим видам контроля (к тестированию, как и к занятиям спортом, особенно с максимальными нагрузками, допускаются только полностью здоровые спортсмены). 2. Для оценки влияния ФН и степени тренированности спортсмена биохимическое обследование проводится с использованием стандартных и максимальных физических нагрузок спустя 3 -7 минут после тренировки, когда наступают наибольшие изменения в крови. 3. Контрольное биохимическое тестирование и выявление маркеров утомления и переутомления спортсмена проводится утром натощак после относительного отдыха в течение суток (должны соблюдаться примерно одинаковые условия внешней среды). 4. Для изучения динамики биохимических сдвигов во время выполнения работы, для оценки восстановительных процессов взятие крови может проводиться в разные моменты в период работы и восстановления. 5. Глубина биохимических сдвигов, возникающих в мышцах, во внутренних органах, в крови и в моче, зависит от мощности и продолжительности физической работы. 6. Чем выше интенсивность работы и чем дольше она длится, тем более глубоки и значительны биохимические изменения в организме спортсмена.
Оценка эффективности путей энергообеспечения АТФ + H 2 O = АДФ + H 3 PO 4 + 50 к. Дж (энергия) Креатинфосфокиназный АДФ + креатинфосфат = АТФ + креатин Уровень креатинфосфата в мышцах, креатининовый коэффициент, КФК, фосфор алактатный кислородный долг, Уровень глюкозы, инсулина, лактата, Гликолитический 1 C 6 H 12 O 6 + 2 H 3 PO 4 + 2 АДФ = пирувата, КОС, р. Н, лактатный кислородный 2 C 3 H 6 O 3 + 2 АТФ + 2 H 2 O (гликолиз) долг, белок, белковые фракции Аэробный 1 C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 38 АДФ + 38 H 3 PO 4 = 6 CO 2 + 44 H 2 O + 38 АТФ (окисление) Гемоглобин, гематокрит, железо, р. О 2, ферритин, трансферин, липиды, жирные кислоты, ПОЛ – малоновый диальдегид, супероксиддисмутаза, ОМГ
Оценка тренированности спортсмена с использованием физических нагрузок • Для оценки общей тренированности используются стандартные нагрузки (велоэргометрический тест). Они могут быть использованы для оценки эффективности тренировок одного спортсмена при этом исследования проводятся на разных этапах тренировочного процесса с использованием одних и тех же стандартных нагрузок, маркеров и методов • Оценка специальной тренированности и работоспособности проводится с применением упражнений, свойственных соответствующей спортивной специализации. • Мощность тестирующих нагрузок определяется задачами контроля. • Для оценки анаэробной работоспособности используются нагрузки в зоне максимальной (10 -20’’) и субмаксимальной (20’’-2’) мощности. • Аэробные возможности спортсмена определяются с помощью нагрузок в зоне большой (5 -30‘) и умеренной мощности (>40’).
Показатели крови после стандартной физической нагрузки Маркер Тренированный Гемоглобин КФК, ЛДГ, АСТ, миоглобин Креатинфосфат (креатинин) Неорг. фосфор Норма Молочная кислота, Глюкоза Кортизол Норма Не тренированный
Показатели крови после максимальной физической нагрузки Маркер Тренированный Не тренированный Гемоглобин КФК, ЛДГ, АСТ, миоглобин Норма Креатинфосфат (креатинин) Неорг. фосфор Молочная кислота, Глюкоза Кортизол Норма
Реакция эндокринной системы на ФН По изменению содержания гормонов в крови можно судить об адаптации организма к физическим нагрузкам, интенсивности регулируемых ими метаболических процессов, развитии процессов утомления n n Величина изменения содержания гормонов в крови зависит: От мощности и длительности выполняемых нагрузок. От степени тренированности спортсмена. При работе одинаковой мощности у более тренированных спортсменов наблюдаются менее значительные изменения этих показателей в крови.
Показатели гормонов после максимальной физической нагрузки Тренированный Адреналин, дофамин норма Инсулин норма ИПФР-1 (СТГ) норма АКТГ Кортизол норма Тестостерон Индекс Т/К Индекс ИСТ норма Тироксин норма Нетренированный
Утомление временное снижение работоспособности, вызванное предшествующей деятельностью. Мышечная утомляемость (неспособность мышц поддерживать мышечное сокращение заданной интенсивности) связана с: • • • исчерпанием энергетических резервов (АТФ, креатинфосфата, гликогена, белков, жиров), кислорода (р. О 2) (гипоксия), глюкозы и гликогена (гипогликемия) закислением ткани (ацидоз, Н*, р. Н) потерей жидкости (дегидратацией) избытком в крови продуктов обмена (аммиак, АДФ, мочевина), и недоокисленных продуктов (молочная, пировиноградная кислоты) повреждением биологических мембран свободно-радикальным окислением (малоновый диальдегид, ОМГ, МСМ-среднемолекулярные пептиды) нарушением микроциркуляции (свертывающая система крови) накоплением кетоновых тел (кетоз) и углекислого газа (р. СО 2) нарушением электрохимического сопряжения изменением функционального состояния нервной системы нарушением теплорегуляции и стабильности внутренней среды организма (гомеостаза) несоответствием между сократительной активностью и метаболическими возможностями мышцы торможением мышечной деятельности
Участие перекисного окисления липидов в развитии утомления • ФН вызывает гипоксию, усиление перекисных процессов в скелетных мышцах, снижение активности супероксиддисмутазы (СОД), что является фактором, лимитирующих физическую работоспособность. • Продукты ПОЛ приводят к повреждению мембраны миоцитов, изменению ее проницаемости, выходу в кровь цитоплазматических (миоглобин, АСТ), и структурных (тропомиозин) белков скелетной мышцы. • В очаг повреждения ткани (при гипоксии и последующей реперфузии) поступают лейкоциты с усиленной выработкой активных форм кислорода, что приводит к разрушению здоровых тканей. • Перекисное повреждение белковых веществ приводит к их деградации и образованию токсических молекул средней массы (МСМ), которые являются маркерами эндогенной интоксикации у спортсменов после интенсивной ФН.
Показатели системы гемостаза и микроциркуляции при утомлении (КМ) =7, 546 ФГ-0, 039 Tr-0, 381 АПТВ+ 0, 234 ФА+0, 321 РФМК-0, 664 ATIII+101, 064 • • • ФГ - уровень фибриногена (г/л); Тr - число тромбоцитов (109/л); АПТВ - активированное парциальное тромбопластиновое время (сек); ФА - фибринолитическая активность (мин); РФМК - растворимые фибринмономерные комплексы (мг/мл); ATIII - антитромбин III (%). Повышение фибриногена, тромбоцитов, Снижение АПТВ, ФА, РКМФ и АТ 111 Повышение показателя КМ (должен равняться возрасту спортсмена). Отсутствие восстановления на 3 сутки отдыха.
Реакция эндокринной системы на утомление n n n Повышение кортизола - высокий уровень после ФН и медленное восстановление Снижение тестостерона, св. фракции и индекса тестостерон/кортизол, отсутствие восстановления через 3 суток Снижение инсулина после ФН и отсутствие восстановления через сутки. Снижение СТГ и ИПФР-1 и отсутствие восстановления через 3 суток При неадекватных ФН снижение уровня адреналина, норадреналина, серотонина и предшественников их синтеза (дофамин) в моче указывает на перенапряжение регуляторных функций организма контролирующих адаптационные процессы и развитие утомления.
Информативность маркеров утомления в разные сроки исследования Маркер После ФН 1 сутки 3 сутки Мочевина ++ + N Молочная кислота (лактат) ++ + N Кортизол ++ + N Инсулин - - N КФК, ЛДГ ++ + + Миоглобин + ++ ++ Адреналин N- - N Малоновый диальдегид ++ ++ + Молекулы средней массы ++ + + - - N +++ ++ ++ Дофамин Супероксиддисмутаза ОМГ К. микроциркуляции
Перетренированность (переутомление) состояние между здоровьем и болезнью При переутомлении изменения биохимических показателей носят стойкий характер!
Показатели переутомления и перетренировки (недовосстановления) Показатели Реакция на перегрузку (через сутки после ФН) Гемоглобин, гематокрит, лимфоциты АСТ, КФК, ЛДГ, миоглобин Снижение исходно повышенного уровня Резкое повышение в результате увеличения проницаемости мембран и деструкции ткани Лактат, пируват, мочевина, мочевая кислота, жирные кислоты Резкое повышение в результате включения в процессы катаболизма липидов, белков, отсутствие восстановления через сутки Малоновый диальдегид, молекулы средней массы Повышение уровня за счет усиления перекисного окисления и гипоксии Электролиты (калий, натрий, кальций) Снижение в результате потери с потом и неадекватной ФН Появление метаболитов мышечных белков (креатина и 3 метилгистидина), микроальбумина и кетонов в моче Патологические изменения в мышцах вследствие гипоксии, гликолиза, деструкции миоцитов, Снижение энергетических субстратов и транспортных белков (ферритина, альбумина, глюкозы), Угнетение фагоцитоза и ИС Чрезмерная ФН, отсутствие восстановление после ФН, переутомление
Реакция эндокринной системы на перетренированность спортсмена (Орджоникидзе З. Г. , 2008) Показатели Реакция на перегрузку (через сутки после ФН) Тестостерон Кортизол Перегрузка Перетренированность Т/К, ИСТ Катехоламины ЦНС Серотонин, ГОМК Дофамин, норадреналин, глутамин СТГ, ИПФР-1 Перегрузка Перетренированность Инсулин Перегрузка Перетренированность
Показатели повреждения мышечной ткани у спортсменов n n n n Длительно высокий уровень (КФК) и (ЛДГ) Длительно высокий уровень миоглобина, BNP Обнаружение тропонинов и актина в крови Высокие уровни малонового диальдегида, диеновых конъюгатов, молекул средней массы Снижение активности глутатионпероксидазы, миелопероксидазы, супероксиддисмутазы Высокий уровень активных форм кислорода (ОМГ- тест) Появление в моче креатина и 3 -метил-гистидина
Скачать презентацию Лабораторное исследование функционального состояния спортсменов Задачи лабораторного
Биохимический мониторинг в спорте.ppt