Лабораторне заняття №15 Біохімічний контроль в спорті. Кількісне визначення глюкози до і після навантаження глюкооксидазним методом
Мета роботи: вивчити значення біохімічного контролю в спорті, особливості контролю за вживанням допінгів.
Питання для самопідготовки:
1. Які фактори погіршують працездатність людини?
2. Які біологічно активні речовини віднесені до допінгів і чому вони заборонені?
3. Значення біохімічного контролю в спорті.
4. Біологічний матеріал, який використовується для визначення допінга.
5. Можливі негативні зміни в організмі, які виникають під впливом допінгів.
ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА
Серед засобів профілактики, ранньої діагностики, ліквідації ознак перевтоми і перенапруги суттєве місце займають контроль і медикаментозне забезпечення реабілітаційного і спортивно-оздоровчого тренувального процесу. На даний час широко використовуються такі методи контролю функціонального стану, як візуальний, морфологічний (антропометричний), функціональний (фізіометричний), психометричний, лабораторний (біохімічний).
В свою чергу планування і корекція тренувального процесу направлені на раціональне досягнення оптимального рівня функціонального стану організму (повноцінне відновлення після захворювання, набір і підтримання спортивної форми) у визначені строки. Схематично алгоритм управління-контролю функціонального стану в ході реабілітаційного, оздоровчого, спортивного тренування представлений на рисунку 21.
РЕЗУЛЬТАТ
(терміновий,
відставлений, кумулятивний)
КОРЕКЦІЯ
(фармакологіч-на, фізіотера-певтична)
Збір діагностичної
інформації
ПРОГНОЗУ-ВАННЯ
Рис. 21. Схема алгоритму моніторингу функціонального стану в реабілітаційній, оздоровчій і спортивній діяльності.
При біохімічних дослідженнях в практиці спорту використовуються наступні біохімічні показники:
енергетичні субстрати (АТФ, КРФ, глюкоза, вільні жирні кислоти);
ферменти енергетичного обміну (АТФ-аза, КРФ-кіназа, цитохромоксидаза, лактатдегідрогеназа і інш.);
проміжні і кінцеві продукти обміну вуглеводів, ліпідів і білків (молочна і піровиноградна кислоти, кетонові тіла, сечовина, креатинін, креатин, сечова кислота); показники кислотно-основного стану (вуглекислий газ, рН крові, надлишок буферних основ і інш.);
регулятори обміну речовин (ферменти, гормони, вітаміни, активатори, інгібітори);
мінеральні речовини в біологічних рідинах (наприклад, бікарбонати і солі фосфорної кислоти);
вміст загального білка, кількість і співвідношення білкових фракцій в плазмі крові.
По цим аналізам судять про склад і функціональну активність м'язів, їх енергетичний потенціал, а також змінах, які відбуваються під впливом однократного фізичного навантаження або довготривалого тренування.
анаболічні стероїди і інші заборонені речовини для використання в практиці спорту (допінги), виявлення яких – завдання допінгконтролю.
Контроль функціонального стану спортсмена за допомогою біохімічних досліджень проводиться впродовж річного тренувального циклу і розподіляється на:
поточні обстеження, які проводяться кожен день у відповідності з планом підготовки;
етапні комплексні обстеження, які проводяться 3-4 рази на рік;
поглиблені комплексні обстеження, які проводяться 2 рази на рік;
обстеження змагальної діяльності.
Об’єктами біохімічного дослідження в спортивній практиці можуть бути видихуване повітря та біологічні рідини (кров, сеча, слина, піт), а також м’язова тканина.
В наш час досягти високих досягнень в спортивній діяльності і зберегти здоров'я спортсмена при великих фізичних навантаженнях, не використовуючи фармакологічної підтримки, майже неможливо. Саме тому широко використовуються лікарські препарати рослинного і тваринного походження, а також їхні синтетичні замінники, які можуть здійснювати як позитивний, так і негативний вплив на здоров'я спортсмена. До дозволених фармакологічних препаратів, які підвищують фізичну працездатність, знижують ступінь розвитку втомлення і прискорюють відновлення організму відносять:
- рослинні адаптогени і продукти бджолинництва;
- вітаміни, коферменти і мікроелементи;
- антиоксиданти;
- антигіпоксанти;
- енергодаючі сполуки;
- нейротропні засоби і нейропротектори;
- імунобіологічні засоби;
- регулятори електролітного обміну;
- засоби, які покращують синтез білка;
- засоби, які впливають на кровоток і реологічні властивості крові;
- мембранопротектори.
Цікавість до лікарських препаратів, які дозволяють покращити спортивні результати, в наш час вийшов за межі спортивної медицини. Бажання досягти високі показники за будь-яку ціну призводить до вживання допінгу. Згідно визначенню Міжнародного Олімпійського Комітету (МОК), в якості допінгу розцінюються речовини, які віднесені до забороного списку фармакологічних засобів і заборонені методи (так званий «кров'яний допінг» - поліпшення транспорту кисню). Застосування допінгу в спортивній практиці недопустиме за етичними міркуваннями і медичною точкою зору.
Назва «допінг» походить від англійського слова «dope», що означає «давати наркотик».
До речовин, які признані МОК як допінг-препарати віднесені наступні лікарські засоби («РИА Новости», 2009):
стимулятори (бромантан, кокаїн, ефедрин) – активізують дільність ЦНС, знижують фізичну і психічну втому;
каннабіноїди (похідні конопель, гашишу і інш.) – поліпшують концентрацію уваги, налаштованість на процес, використовуються в ігрових видах спорту;
пептидні гормони і їх аналоги (інсулін, кортикотропіни, ерітропоетин і інш.) – підвищують працездатність, прискорюють обмін речовин, підвищують витривалість;
діуретики (фуросемід) – регулюють кількість рідини в організмі, використовуються для маскування використання інших препаратів та зниження ваги у важкій атлетиці і в одноборствах;
глюкокортикостероїди (преднізолон, дексаметазон, гідрокортизон) – мають фізіологічними властивостями гормонів кори наднирників, знімають запалення;
речовини з антиестрогенною дією (циклофеніл) – збільшують власне вироблення тестостерону організмом, заборонені до вживання тільки чоловікам;
наркотики (метадон, морфін) – впливають на ЦНС, знімають біль і неприємні почуття, які супроводжують напружену м’язову діяльність;
бета-2-агоністи (проти астматичні препарати, за виключенням формотерола, сальбутамола, сальметерола, тербуталіна) – знижують частоту серцевих скорочень, заспокоюють тремор, використовуються там, де потрібна точна координація в стрільбі, стрибках в воду;
селективні модулятори андрогенних рецепторів – впливають на андрогенні рецептори, відповідальні за ріст м’язових волокон, що веде до росту м’язової маси і сили;
інгібітори міостатину – блокують дію міостатину, специфічного білка, відповідального за регуляцію і обмеження росту м’язової тканини, м'язи залишаються накаченими після переривання тренувань;
анаболіки (нандролон, станозолол, стенболон, дигідротестостерон, тестостерон) – підвищують м’язову силу, витривалість, швидко відновлюють організм після найважчих фізичних навантажень, пришвидшують практично всі біосинтетичні процеси, особливо переробку білка, за структурою подібні чоловічім статевим гормонам.
Основний об'єктом контролю про використання допінгу є проба сечі. Сеча використовується з метою неінвазивного забору матеріалу для дослідження в необхідному об'ємі (не менше 100 мл з рН 6,5). Забір сечі проводять у присутності експерта МК МОК. Зібрана проба ділиться на дві частини і на холоду доставляється в центр допінгового контролю.
З метою виявлення застосування кров'яного допінга використовують зразки венозної крові.
Для виявлення допінгових речовин в сечі або крові спортсмена застосовуються високочутливі методи біохімічного аналізу, оскільки концентрація цих речовин незначна. До таких методів відносяться: газова хроматографія, масс-спектрометрія, рідинна хроматографія, флюоресцентний імунний аналіз. При цьому слід використовувати не менше двох методів.
ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА
Кількісне визначення глюкози до і після цукрового навантаження глюкозооксидазним методом.
Практичне значення роботи: поглиблене дослідження вуглеводного обміну і вплив на нього гормонів проводиться методом цукрового навантаження, при якому визначення цукру в крові проводять через певні проміжки часу після прийому 50 г глюкози натщесерце. Ці дані є ціннішими, ніж одноразове визначення вмісту цукру в крові. Вони дозволяють виявити приховані форми діабету і порушення глікогеноутворюючої функції печінки. Метод навантажень (проба з інсуліном або проба з адреналіном) дозволяє встановити вплив гормонів на вуглеводний обмін.