Исследование биохимических показателей при физических нагрузках

Концентрация гемоглобина в крови возрастает с повышением уровня тренированности спортсменов в различных видах спорта на выносливость. Увеличение содержания гемоглобина в крови отражает адаптацию организма к физическим нагрузкам в гиппоксических условиях. По его содержанием можно анализировать аэробные возможности организма, эффективность аэробных тренировочных занятий, состояние здоровья спортсмена.

Гематокрит отражает соотношение эритроцитов и плазмы крови и имеет важное значение при адаптации к физической нагрузке. Его определение позволяет оценить состояние кровообращения в микроциркуляторном русле и выявить факторы, затрудняющие поступление кислорода к тканям. В спортивной практике показатель уровня мочевины в плазме крови широко применяется при оценке переносимости спортсменом тренировочных и соревновательных нагрузок, течения занятий и процесса восстановления организма [30, c. 106].

В качестве примера приведем результаты исследования биохимических исследований крови для 47 спортсменов-легкоатлетов. Согласно условию эксперимента, всех обследованных разделили на две группы. В исследовательскую группу вошли 23 бегуна-мужчины, средний возраст которых составлял 20,91 ± 0,59 лет. Группу сравнения составляли 24 бегуна, средний возраст которых был 19,74 ± 0,33 лет. Разработанная дифференцированная программа тренировки бегунов рассчитана на три мезоцикла и состоял из трех микроциклов. Спортсмены выполняли работу преимущественно в аэробном режиме, постепенно увеличивая продолжительность отдыха между нагрузками. Оценку общего и биохимического лабораторного анализа крови осуществляли по сравнению количества эритроцитов, содержанию гемоглобина, гематокрита и уровня мочевины в сыворотке крови.

Оценивая среднее значение количества эритроцитов у бегунов исследовательской группы, наблюдали после проведения каждого следующего мезоцикла его последовательное увеличение (табл. 3.2.). Уже после второго занятия среднее значение количества эритроцитов у бегунов повысилось по сравнению с показателями до начала тренировок (р <0,01). После проведения третьего мезоцикла среднее значение количества эритроцитов увеличилось так, что его показатель трактовался как «эритроцитоз», поскольку был больше физиологической нормы (р <0,001). Наблюдение за количеством эритроцитов в общем анализе крови бегунов группы сравнения не подтвердил достоверного увеличения их числа, хотя и наблюдалась тенденция к его росту. Соответственно после проведения второго мезоцикла, наблюдали достоверное увеличение количества эритроцитов у бегунов исследовательской группы, по сравнению со второй группой бегунов (р <0,001). После третьего мезоцикла количество эритроцитов в группе сравнения была достоверно меньше чем в исследовательской (р <0,001) (табл. 3.2.).

Подобную динамику имел показатель среднего значения содержания гемоглобина. У бегунов исследовательской группы уже после первого занятия физической нагрузкой зарегистрировали достоверное увеличение по сравнению с показателями до начала тренировки (р <0,001). Среднее значение содержания гемоглобина, зарегистрировано после второго мезоцикла у бегунов исследовательской группы, которое возросло еще больше (р <0,001), достигнув максимальной величины после третьего цикла нагрузок (р <0,001) [24, c. 250].

Таблица 3.2. Динамика лабораторных показателей крови у бегунов под воздействием нагрузок

Достоверность различий показателей по сравнению с таковыми до начала тренировки: Р <0,01. Достоверность различий показателей группы сравнения в соответствии с такими же в исследовательской группе: р <0,001. В группе сравнения мы не наблюдали достоверного увеличения среднего значения содержания гемоглобина в крови и только после проведения третьего мезоцикла он увеличивался по сравнению с таковым до тренировки (р <0,001).

Динамика среднего значения показателя гематокрита в группе сравнения в течение проведенных мезоциклов была недостоверной. Наблюдая за изменением среднего значения мочевины в сыворотке крови, заметили, что в обеих группах бегунов ее содержание после проведенных мезоциклов не превышал уровень физиологической нормы [31, c. 831]. В опытной группе среднее значение уровня мочевины в сыворотке крови после проведенного первого мезоцикла была достоверно выше (р <0,001) от такого до начала тренировок, так же, как и после второго и третьего мезоциклов тренировок (р <0,001). Однако после второго и третьего мезоцикла наблюдали тенденцию к снижению средней величины этого показателя.

Аналогичная динамика наблюдалась и у бегунов группы сравнения, в которых после каждого тренировочного цикла регистрировали выше среднее значение содержания мочевины в сыворотке крови (р <0,001). Хотя в обеих группах уровень мочевины был достоверно выше такого же до тренировки, в опытной группе среднее значение этого показателя было достоверно меньше аналогичного показателя в группе сравнения (р <0,001).

Заключение

Различные типы нагрузок способствовали увеличению количества эритроцитов в крови, количества гемоглобина и роста показателя гематокрита и вызывали активацию адаптационных возможностей организма спортсменов с последующим формированием функциональных резервов для осуществления соревновательной деятельности. Обеспечение более быстрого восстановления организма после тренировок подтверждается достоверно более низким уровнем мочевины в сыворотке крови бегунов. Перспективным направлением дальнейших исследований является поиск эффективных и доступных способов удержания полученных результатов повышения активации адаптационных возможностей у спортсменов.

Сравнение средних значений содержания гемоглобина в крови опытной группы и группы сравнения подтвердило достоверное его увеличение в бегунов, которые тренировались после всех трех проведенных мезоциклов (р <0,001). Динамика показателя гематокрита в опытной группе также была положительной, ведь зарегистрировали достоверное увеличение его среднего значения уже после первого занятия с нагрузками (р <0,001). Среднее значение гематокрита содержалось в высшем уровне (по сравнению с такими же показателями до начала тренировок) в течение второго и третьего мезоциклов и было статистически отличительным от аналогичных значений в группе сравнения (р <0,001).

Наблюдаемые показатели биохимии крови организма спортсменов в целом адекватные проделанной физической нагрузке. Все обследованные спортсмены имеют высокий уровень развития систем энергообеспечения организма. Средняя измеренная величина лактата после финиша 5,1 ммоль / л, что показывает экономичное преодоления дистанции в аэробном режиме. Показателей перетренированности и глубокого устойчивого утомления не обнаружено. Изменения в гормональном фоне умеренные и соответствуют данному типу физических нагрузок. При выполнении тренировочных нагрузок наблюдалось адекватное функционирование буферных систем.

Усвоения глюкозы как источника энергии (АТФ), проходило в полном объеме. Подключение гликолитического (анаэробного) пути энергообеспечения начинается с середины первого отрезка дистанции (для бегунов) и остается активным в течение всего времени приложения нагрузки. Наблюдался высокое содержание гематокрита, который является фактором риска, еще до начала физической работы, поскольку он оказывает негативное воздействие на стенки сосудов и сердце. Невысокий уровень глюкозы в крови до начала тренировки и значительное снижение при физической нагрузке свидетельствует о недостатке углеводных резервов в организме современного спортсмена. Недостаток гликогена в печени может в дальнейшем стать лимитирующим фактором при выполнении физической нагрузки.

Аскорбиновую кислоту в моче спортсменов высокой квалификации обнаружено после выполнения значительной тренировочной нагрузки 28,16 мг / мл и после окончания соревновательного дня - 30,07 мг / мл. На следующее утро после тренировки и соревнований в пробе мочи испытуемых не зафиксировано этого биохимического показателя. Объяснением может быть то, что в организме спортсменов высокой квалификации сформировался избыток аскорбиновой кислоты при проведении курса витаминизации перед выполнением значительных тренировочных нагрузок в предсоревновательный период.

Выводы

В результате проведенного исследования можно сделать следующие выводы:

Обработано современную научную литературу по выбранной теме исследования. Даны наиболее удачные определения основных понятий темы исследования.

Проведена оценка роли биохимического исследования в спортивной практике. Установлено, что биохимические методы исследования в спортивной практике используются для решения таких основных задач, как оценка состояния здоровья спортсменов, оценка направления тех или иных упражнений и их эффект, оценка уровня тренированности спортсменов и отбор лиц для занятий тем или иным видом спорта, контроль за ходом восстановительных процессов в организме и оценка эффективности средств повышения работоспособности и ускорения восстановления.

Перечислены такие основные показатели биохимических определений, как биохимические исследования и определение кислотно-щелочного равновесия крови, определение молочной кислоты, минеральных буферных систем и сахара в крови.

Проведено сравнение биохимических показателей у спортсменов разных уровней и показано, что биохимические показатели крови спортсменов высокого класса при длительных физических нагрузках характеризуются повышением ПОЛ, креатинина, при умеренном повышении активности АОЗ, а также снижением ЛДГ, содержания АТФ, общего и ионизированного кальция.

У спортсменов с повышенными адаптационными возможностями показатели ПОЛ, АОЗ и содержания креатинина были в верхней границе нормы, а показатели содержания АТФ, ЛДГ, общего и ионизированного кальция - в нижней границе нормы.

Описаны такие объекты (препараты) биохимических исследований как пробы воздуха выдыхаемого, крови, мочи, мышечной ткани, слюны и для каждого теста дано краткую характеристику.

На примере биохимического анализа мочи спортсменов показано их изменение на тренировочных занятиях и соревнованиях и установлено, что при выполнении спортсменами высокой квалификации значительной тренировочной нагрузки и переноса соревновательных перегрузок меняются средние биохимические показатели pH, белка, аскорбиновой кислоты.

Проведена также оценка влияния типа нагрузки на биохимические показатели крови у спортсменов-бегунов. Дальнейшее изучение биохимических показателей крови у спортсменов высокого класса не только сможет расширить теоретические представления о механизмах долговременной адаптации, но и быть основой для их рациональной реабилитации.

Результаты проведенной работы представляют значительный теоретический и практический интерес для студентов и ученых, работающих в данной области в качестве информационного источника, содержащего исследование биохимических показателей при физических нагрузках.

Список литературы

1. Агаджанян Н.А., Ермакова Н.В. Исследование влияния экстремальных видов туризма и спорта на функциональное состояние кардиореспираторной системы // Эколого - физиологические проблемы адаптации: Матер. XI Междунар. симпозиума. - М., РУДН, 2003. - С. 13-14.

2. Адаптационные реакции и уровни реактивности как эффективные диагностические показатели донозологических состояний / Л.Х. Гаркави, Г.Н. Толмачев, Н.Ю. Михайлов // Вестник Южного научного центра. - 2007. - Т. 3. - № 1. - С. 61-66.

3. Бойко Е.А. Питание и диета для спортсменов / Е.А.Бойко. - М.: Вече, 2006. - 176 с.

4. Виноградова И.Л., Брянцева С.Ю., Дервиз Г.В. Метод одновременного определения 2,3-ДФГ и АТФ в эритроцитах // Лабораторное дело. - 1980. - № 7. - С. 424-426.

5. Волков Н.И. Закономерности развития биохимической адаптации и принципы тренировки / Н.И. Волков, Э.Н. Несен, А.А. Осипенко // Биохимия мышечной деятельности. - Киев, 2000. - C. 408-437.

6. Волков Н.И. Биохимия мышечной деятельности / Н.И. Волков. - М.: Олимпийская литература, 2010. - 503 с.

7. Кислицын А.Н., Сизова М.В. Исследование функционального состояния сердечно-сосудистой системы человека // Эколого-физиологические проблемы адаптации: Матер. XI Междунар. симпозиума. - М., РУДН, 2003 г. - С. 245-246.

8. Колчинская А.З. Нормобарическая интервальная гипоксическая тренировка в медицине и спорте : руководство для врачей / А.З. Колчинская, Т.Н. Цыганова, Л.A. Остапенко. - 2013. - 408 с.

9. Малашенкова М.В., Нагорнев С.Н. Методические рекомендации по оценке психофизиологического состояния подростков в процессе занятий физической культурой и спортом. - М., 2009. - 15 с.

10. Малашенкова М.В. Адаптация дыхательной системы организма рекреантов при занятиях спелеотуризмом // Эколого-физиологические проблемы адаптации: Матер. XIV Междунар. симпоз. - М., 2009. - С. 287.

11. Малашенкова М.В., Рябцев С.М. Психологическая характеристика адаптации организма человека к условиям среднегорья при рекреационных занятиях сноубордингом // Эколого-физиологические проблемы адаптации: Матер. XIV Междунар. симпоз. - М., 2009. - С. 290-292.

12. Михайлов С.С. Спортивная биохимия: Учебник / С.С. Михайлов. - М.: Советский спорт, 2004. - 220 с.

13. Платонов В.Н. Система подготовки спортсменов в олимпийском спорте. Общая теория и ее практические приложения / В.Н. Платонов. - К.: Олимпийская литература, 2004. - 808 с.

14. Физиологические критерии нормирования тренировочных и соревновательных нагрузок в спорте высших достижений / Н.И. Волков, О.И. Попов, Т. Габрысь // Физиология человека. - 2005. - Т. 31. - № 5. - С. 125

15. Гаврилов В.Е., Мишкорудная М.Н. Спектрометрическое определение содержания гидроперекисей липидов в плазме крови // Физиология человека. - 1983. - № 3. - С. 33-36.

16. Еремина Е.Л. Значение защитных систем крови (антиоксидантной, гомеостаза и фибринолиза) в формировании адаптивных физических нагрузок и утомления // Перспективы развития спортивной медицины и лечебной физкультуры XXI века. - Одесса, 2002. - С. 79-81.

17. Киселевич P.M., Сиварко С.И. Об определении витамина Е в крови // Лабораторное дело. - 1992. - № 8. - С. 473-475.

18. Елебанов Г.И., Бабешова Н.В. Оценка антиокислительной активности плазмы крови с применением желточных липопротеидов // Лабораторное дело. - 1999. № 5. - С. 59-62.

19. Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г. Метод определения активности каталазы // Лабораторное дело. - 1988. № 1. - С. 16-19.

20. Макаревич О.П., Голиков П.П. Активность супероксиддисмутазы крови в острый период различных заболеваний // Лабораторное дело. - 1983. № 6. - С. 24-27.

21. Метаболизм в процессе физической деятельности / Под ред. Харгривса. - К.: Олимп. литература, 1998. - 288 с.

22. Симашка П. Количественные изменения уровня АТФ и активность аденозинтрифосфотазы после пробы с физической нагрузкой. - В кн.: Материалы 16-й науч. конф. преподавателей Каунас. мед. ин-та. - Каунас, 1966. - С. 176-177.

23. Строев Е.А., Макарова В.Г. Практикум по биологической химии. - М.: Высш. школа, 1986. - 400 с.

24. Уилмор Д.Х., Костил Д.Л. Физиология спорта и двигательной активности. - К.: Олимп. литература, 1997. - 502 с.

25. Яхновецкая И.Е., Пиунова А.И. Влияние физической нагрузки на динамику креатинина у юных лыжников. - В кн.: Материалы 9 науч. конф. по возраст. морфологии, физиологии и биохимии, 1990. - С. 17-19.

26. Alessio H.M. Exercise-induced oxidative stress // Med. Sci. Sports Exerc. - 1997. - 25, № 2. - P. 218-224.

27. Byrd S.K., Alteration in the sarcoplasmic reticulum: a possibl link to exercise- induced muscle damage // Ibid. 1999. - 24. - P. 531-536.

28. Coggan A.R., Coyle E.F. Carbohydrate ingestion during prolonged exercise: Effeсts on metabolism and performance // Exercise and Sport Science Reviews. - 1998. 19. - P. 31-40.

29. Constable S.H., Favier R.J., McLane J.A. Energy metabolism in contracting rat skeletal muscle: adaptation to exercise training // Amer. J. Physiol. - 1997. № 2. - P. 316-322.

30. Fry A.C., Kraemer W.J. Resistance exercise overtraining and overreaching. Neuroendocrine responses // Sports Med. - 1999. № 2. - P. 106-129.

31. Holoszy J.O., Coyle E.F. Adaptations of skeletal muscle to endurance exercise and their metabolic consequences // J. Appl. Physiol. - 1994. - № 56. - P. 831.

Приложения

Приложение 1

"Пирамида специальной работоспособности спортсменов", схематически изображающая иерархию мышечных компонентов выносливости. Обозначения: ЦВС - циклические виды спорта; КФК-р - креатинфосфокиназная реакция; Ан.Г - анаэробный гликолиз; СТЭ - соединительно-тканные элементы ОДА.

Приложение 2

Схематическое изображение гликолиза в организме спортсмена.

Размещено на Allbest.ru