Основні біохімічні показники складу крові і сечі, їх зміна при м’язовій діяльності

Показники вуглеводневого обміну

Глюкоза. Вміст глюкози в крові підтримується в межах 3, 3 - 5, 5 мМоль • л.

У здорової людини в сечі глюкоза відсутня, однак може з’явитися при інтенсивній м’язовій діяльності, емоційному збудженні перед стартом і при надмірному надходженні вуглеводів з їжею (аліментарна глюкозурія) внаслідокзбільшення її рівня в крові (стан гіперглікемії). Поява глюкози в сечі при фізичних навантаженнях свідчить про інтенсивну мобілізацію глікогену печінки. Постійна наявність глюкози в сечі є діагностичним тестом захворювання цукровим діабетом.

Молочна кислота. Гліколітичний механізм ресинтезу АТФ в скелетних м’язах закінчується утворенням молочної кислоти, яка потім поступає в кров. Вихід її в кров після припинення роботи відбувається поступово, досягаючи максимуму на 3-7-й хвилині після закінчення роботи. Вміст молочної кислоти в крові в нормі в стані відносного спокою становить 1-1, 5 мМоль • л і істотно зростає при виконанні інтенсивної фізичної роботи. При цьому накопичення її в крові співпадає з посиленим утворенням в м’язах, яка істотно підвищується після напруженого короткочасного навантаження і може досягнути біля 30 мМоль • кг маси при знемозі. Кількість молочної кислоти більше у венозній крові, чому в артеріальній. З збільшенням потужності навантаження вміст її в крові може зростати у нетренованої людини до 5-6 мМоль • л, у тренованого до 20 мМоль • л і вище. У аеробний зоні фізичних навантажень лактат становить 2-4 мМоль -л, у змішаній зоні – 4-10 мМоль • л, в анаеробній - більше 10 мМоль • л. Поріг анаеробного обміну (ПАНО) відповідає – 4 мМоль лактату в 1 л крові.

Зниження концентрації лактату у одного і того ж спортсмена при виконанні стандартної роботи на різних етапах тренувального процесу свідчить про поліпшення тренованості, а підвищення - про погіршення.

Значні концентрації молочної кислоти в крові після виконання максимальної роботи свідчать про більш високий рівень тренованості при хорошому спортивному результаті або про більшу метаболічну місткість гліколізу, більшу стійкість його ферментів до зміщення рН в кислу сторону.

Таким чином, зміна концентрації молочної кислоти в крові після виконання певного фізичного навантаження пов’язана зі станом тренованості спортсмена. За зміною її концентрації в крові визначають анаеробні гліколітичні можливості організму, що важливо при відборі спортсменів, розвитку їх рухових якостей, при контролі тренувальних навантажень і ходу процесів відновлення організму.

Показники ліпідного обміну

Вільні жирні кислоти. Будучи структурними компонентами ліпідів, рівень вільних жирних кислот в крові відображає швидкість ліполізу тригліцеридів в печінці і жирових депо. У нормі вміст їх в крові становить 0, 1-0, 4 мМоль • л і збільшується при тривалих фізичних навантаженнях.

Кетонові тіла. Утворяться в печінці з ацетил-КоА при посиленому окисленні жирних кислот в тканинах організму. Кетонові тіла з печінки поступають в кров і доставляються до тканин, в яких велика частина використовується як енергетичний субстрат, а менша виводиться з організму. Рівень кетонових тіл в крові певною мірою відображає швидкість окислення жирів. Вміст кетонових тіл в крові в нормі відносно невелике - 8 мМоль • л. При накопиченні в крові до 20 мМоль • л (кетонемія)вони можуть з’явитися в сечі, тоді як в нормі в сечі кетонові тіла не виявляються. Поява їх в сечі (кетонурія) у здорових людей спостерігається при голодуванні, виключенні вуглеводів з раціону харчування, а також при виконанні фізичних навантажень великої потужності або тривалості. Цей показник має також діагностичне значення при виявленні захворювання цукровим діабетом, тиреотоксикозом.

Холестерин. Це представник стероїдних ліпідів, що не бере участь в процесах енергоутворення в організмі. Вміст холестерину в плазмі крові в нормі становить 3, 9-6, 5 мМоль • л і залежить від статі (у чоловіків вище), віку (у дітей нижче), дієти (у вегетаріанців нижче), рухової активності. Постійне збільшення рівня холестерину і його окремих ліпопротеїдних комплексів в плазмі крові служить діагностичним тестом розвитку важкого захворювання - атеросклерозу, що супроводиться враженням кров’яних судин.

Показники білкового обміну

Гемоглобін. Основним білком еритроцитів крові є гемоглобін, який транспортує кисень. Концентрація гемоглобіну в крові залежить від статі і від міри тренованості та складає в середньому 7, 5-8, 0 мМоль • л у жінок і 8, 0-10, 0 мМоль • л - у чоловіків. Зі зростанням рівня тренованості спортсменів у видах спорту на витривалість концентрація гемоглобіну в крові у жінок зростає в середньому до 10 мМоль • л, у чоловіків - до 12 мМоль • л. Збільшення вмісту гемоглобіну в крові певною мірою відображає адаптацію організму до фізичних навантажень в умовах гіпоксії.

Актин. Вміст актину в скелетних м’язах як структурний і скорочувальний білок істотно збільшується в процесі тренування. За його змістом в м’язах можна було б контролювати розвиток швидкісно-силових якостей спортсмена, однак визначення його вмісту в м’язах пов’язане з великими методичними ускладненнями. Проте після виконаних фізичних навантажень відмічається поява актину в крові, що свідчить про руйнування або оновлення міофібрилярних структур скелетних м’язів.

Сечовина. При посиленому розпаді тканинних білків, надмірному надходженні в організм амінокислот в печінці в процесі скріплення токсичної для організму людини аміаку (NH₃) синтезується нетоксична азотиста речовина - сечовина. З печінки сечовина поступає в кров і виводиться з сечею.

Концентрація сечовини в нормі в крові кожної дорослої людини індивідуальна в межах 3, 5-6, 5 мМоль • л. Вона може збільшуватися до 7-8 мМоль • л при значному надходженні білків з їжею, до 16-20 мМоль • л при порушенні видільної функції нирок, а також після виконання тривалої фізичної роботи за рахунок посилення катаболізму білків до 9 мМоль • л.

Виявлення білка в сечі. У здорової людини білок в сечі відсутній. Поява його (альбумінурія) відмічається при захворюванні нирок, а також при надмірному надходженні білків з їжею або після м’язової діяльності анаеробної спрямованості. Це пов’язано з порушенням проникності клітинних мембран нирок через закиснення організму і вихід білків плазми в сечу.

Креатин. У нормі в сечі дорослих людей креатин відсутній. Виявляється він при перетренуванні і патологічних змінах в м’язах, тому наявність креатину в сечі може використовуватися як тест при виявленні реакції організму на фізичні навантаження.

Показники рН організму

· рН крові - (7, 35-7, 45);

· Активна реакція сечі (рН) знаходиться в прямій залежності від кислотно-лужного балансу організму. При метаболічному ацидозі кислотність сечі збільшується до рН 5, а при метаболічному алкалозі знижується до рН 7.

Біологічно активні речовини - регулятори обміну речовин

Ферменти. Особливий інтерес в спортивній діагностиці представляють тканинні ферменти, які при різних функціональних станах організму поступають в кров з скелетних м’язів і інших тканин. Такі ферменти називаються клітинними, або індикаторними. До них відносяться альдолаза, каталаза, лактатдегідрогеназа, креатинкіназа та ін. Поява в крові індикаторних ферментів пов’язана з порушенням проникності клітинних мембран тканин і використовується при біохімічному контролю за функціональним станом спортсмена.

У спортивній практиці часто визначають наявність в крові таких тканинних ферментів процесів біологічного окислення речовин, як альдолаза - фермент гліколізу і каталаза - фермент, що здійснює відновлення водню. Поява їх в крові після фізичних навантажень є показником неадекватності фізичного навантаження, розвитку втоми, а швидкість їх зникнення свідчить про швидкість відновлення організму.

Гормони. При біохімічній діагностиці функціонального стану спортсмена інформативними показниками є рівень гормонів в крові. Можуть визначатися більше 20 різних гормонів, регулюючу різну ланки обміну речовин. Концентрація гормонів в крові досить низька і звичайно варіюється в межах від 10-8 до 10-11 моль • л, що утрудняє широке використання цих показників в спортивній діагностиці.

Величина зміни вмісту гормонів в крові залежить від потужності і тривалості навантажень, що виконуються, а також від міри тренованості спортсмена.

Вітаміни. Виявлення вітамінів в сечі входить в діагностичний комплекс характеристики стану здоров’я спортсменів, їх фізичної працездатності. У практиці спорту частіше за все виявляють забезпеченість організму водорозчинними вітамінами, особливо вітаміном С. В сечі вітаміни з’являються при достатньому забезпеченні ними організму.