Изменение креатинкиназы при психических расстройствах
Креатинкиназа (СК) катализирует обратимый перенос фосфорильной группы из фосфокреатина в аденозин-5′-дифосфат (АDP), регенерируя, таким образом, аденозинтрифосфат (АТФ, АТP). Креатинкиназа является членом семейства фосфаген киназ.
Структура креатинкиназы
Гены креатинкиназы экспрессируются в нескольких тканях с высоким флуктуирующим обменом энергии, например, в скелетных и сердечных мышцах, клетках мозга и фоторецепторов и сперматозоидах. Было охарактеризовано несколько изоферментов креатинкиназы: изоферменты мозгового, мышечного и гибридного типов, а также митохондриальные изоферменты креатинкиназы.
Значение изменененного уровня креатинкиназы при психических расстройствах
Измерение уровня креатинкиназы в сыворотке является рутинным тестом в диагностике острого инфаркта миокарда и различных мышечных нарушений. Повышение уровня CK в сыворотке у пациентов с психическими расстройством является довольно неспецифическим явлением. Чаще всего повышенный уровень креатинкиназы в сыворотке крови обусловлен внутримышечными инъекциями, дистонические реакции, использованием ограничений, или другой интенсивной изометрической активностью.
Массовое бессимптомное повышение уровня креатинкиназы
Три существующих типа КФК называют изоферментами. Они различаются по структуре и основной локализации. К ним относятся:
· КФK-ММ – сконцентрирована в скелетных мышцах и сердце.
· Креатинкиназа-MB – для неё основным депо является сердечная мышца. Уровень фермента значительно повышается при её повреждении.
·КФК-BB – этот изофермент находится преимущественно в головном мозге.
Определение общего количества КФК может помочь выявить признаки массивного повреждения мышечных клеток в вашем организме. Дальнейшее определение концентраций изоферментов креатинкиназы позволяет уточнить область поражения (сердце или скелетные мышцы).
Норма и расшифровка
Верхний предел для нормального уровня фермента:
·У мужчин: до 171 Ед/л;
·Для женщин показатели считаются нормальными, если они составляют меньше 145 Ед/л;
·В подростковом возрасте и до 17 лет верхняя граница нормы приближается к 270-300 Ед/л у мальчиков и девочек.
Примечание! Серьезные физические нагрузки или внутримышечные инъекции могут вызвать кратковременное повышение концентрации КФК в крови.
Также повышение уровня креатинкиназы может стать показателем инфаркта или воспаления сердечной мышцы, дистрофии скелетных мышц или воспалительного процесса в них. Повышается фермент и после операций на сердце. Понижение уровня фермента бывает косвенным признаком коллагенозов, истощения на фоне онкологии, алкогольного повреждения печени или употребления кортикостероидов.
Данный анализ следует выполнять при:
·Симптомах сердечного приступа, таких как боль в груди;
·Наличии мышечной слабости, боли или воспаления в области мышц с подъёмом температуры или без него.
Врач может назначить анализ на креатинкиназу при уже диагностированной патологии мышц для наблюдения и контроля проводимого лечения в динамике.
Значение повышения МВ-креатинкиназы при различной экстракардиальной патологии
Повышение активности МВ-фракции креатинкиназы (КК-МВ) традиционно является диагностическим маркером острого инфаркта миокарда, но регистрируется и при других заболеваниях, в отсутствие поражений коронарных артерий. У некоторых пациентов значения КК-МВ пре
Traditionally, increase of activity of creatine kinase MB-fraction (CK-MB) is a diagnostic marker of acute myocardial infarction, but also registered in other diseases, when there are no lesions of coronary arteries. In some patients, the values of CK-MB exceed total creatine kinase indices (CK), which is related to formation of macrocomplexes. Diagnostic and forecasting value of CK-MB increase, with possible macrocomplex formation, in patients with extracardiac pathology, were evaluated.
Креатинкиназа (креатинфосфокиназа, КК) — фермент, который содержится преимущественно в клетках миокарда, скелетной мускулатуры, головного мозга, а в минимальном количестве — в щитовидной железе, легких. Повреждение клеток сопровождается выходом различных внутриклеточных компонентов в кровоток, что лежит в основе лабораторной диагностики большого ряда патологических процессов. КК обратимо катализирует фосфорилирование креатинина при помощи аденозинтрифосфата (АТФ), в результате образуется высокоэнергетическое соединение — креатинфосфат. КК представляет собой гетерогенный энзим, молекула которого состоит из двух субъединиц — В и М. Комбинации этих субъединиц образуют три различных изофермента: ММ — содержащийся в скелетных мышцах, ВВ — в головном мозге и МВ — гибридный — в сердечной мышце. В норме содержание изоферментов КК в сыворотке крови составляет: КК-ММ — 94–96%, КК-МВ — 4–6%, КК-ВВ отсутствует или обнаруживается в следовом количестве [1–3].
Повышение активности КК-МВ традиционно является диагностическим маркером острого инфаркта миокарда, что широко используется для ранней дифференциальной диагностики. Повышение более 6% от общей КК отмечается уже через 2–4 часа после начала острого болевого приступа, максимум достигается через 12–24 часа, возврат показателя к норме происходит достаточно быстро — на 3-и сутки. При расширении зоны инфаркта нормализация происходит позднее, на 4–6 сутки, в редких случаях позднее, что позволяет диагностировать пролонгированное или рецидивирующее течение. Величина повышения активности КК и КК-МВ коррелирует с размером пораженной зоны миокарда. Повышение активности КК нередко наблюдается и при острых миокардитах, но рост показателя при этом не столь велик, а продолжительность сохранения повышенных цифр значительно дольше, чем при инфаркте [2].
Высокая активность общей КК нередко встречается при травматических повреждениях и заболеваниях скелетных мышц (например, при прогрессирующей мышечной дистрофии, миопатии, дерматомиозите, столбняке), а также при заболеваниях головного мозга (шизофрении, маниакально-депрессивном психозе, эпилепсии, травмах головы), после хирургических операций, при любых видах шока, гипотиреозе. КК может повышаться в результате приема больших доз кортикостероидов, психотропных или наркотических препаратов, алкоголя, после судорог, инъекций, тяжелой физической нагрузки и при беременности. Увеличение показателя возможно за счет хилеза пробы или гемолиза. Для тиреотоксикоза, напротив, характерно снижение уровня КК [1].
Повышение этого фермента отмечается при различной патологии: острых инфекционных заболеваниях, онкологических процессах, травмах, как у взрослых, так и у детей разных возрастных групп [4]. Наибольшее число вопросов вызывают ситуации, когда по результатам лабораторного обследования у пациента обнаруживаются значения КК-МВ, превышающие показатели общей КК. Этот феномен исследователи связывают с возможностью изоферментов находиться в разных формах с образованием различных макрокомплексов. К макрокомплексам 1-го типа относят молекулы КК-МВ или КК-ВВ, связанные с иммуноглобулином IgG или (реже) IgA. Макрокомплексы 2-го типа — это олигомерные формы митохондриальной КК-МВ [3, 5, 6]. Эти необычные соединения становятся причиной повышения значений КК-МВ, определяемого с помощью метода иммуноингибирования, который используется в большинстве клинических лабораторий. Электрофоретически можно четко увидеть различные варианты КК в виде отдельных зон. Заподозрить образование макрокомплексов следует в случаях, когда показатель КК-МВ становится более 0,5 от КК общей или превышает ее.
Такие ситуации требуют анализа причин, поскольку обнаружение олигомеров КК регистрируется, как правило, у пациентов с тяжелой патологией. В отличие от инфаркта миокарда динамическое наблюдение за уровнями КК и МВ-фракцией показывает их незначительные изменения во времени, что абсолютно не свойственно инфаркту [7].
Увеличение показателя КК-МВ может быть вследствие присутствия в крови ВВ-фракции, вплоть до превышения уровня МВ-фракции над общей КК. Подтвердить предположение можно после исследования сыворотки крови методом электрофореза. Причиной этого является особенность методики определения методом иммуноингибирования. Он основан на иммунном ингибировании с последующим ферментативным определением КК. Реагент содержит антитела, которые специфически связываются с М-субъединицей, ингибируя ее ферментативную активность. Определяется активность В-субъединицы. Предполагается, что количество КК-ВВ в циркулирующей крови пренебрежимо мало. Определяемая данным методом активность, умноженная на два, представляет собой показатель КК-МВ.
По литературным данным, наличие макрокомплексов 1-го типа в сыворотке крови у взрослых связывают в первую очередь с сердечно-сосудистой патологией и миозитами, ассоциированными с аутоиммунными и онкологическими процессами, а также с нежелательными явлениями при приеме ряда лекарственных средств [5, 6]. Макрокомплексы 1-го типа были обнаружены в сыворотке крови больных сахарным диабетом, сепсисом, у детей с язвенным колитом и тяжелой респираторной инфекцией [6, 8].
Макрокомплексы 2-го типа выявляют при циррозах печени (у 14% больных), мелкоклеточном раке легкого, гастроинтестинальных опухолях, гепатокарциноме (у 16% больных), раке молочной железы (в 5%), опухолях предстательной железы с метастазами в печень и кости [6, 9, 10]. Их присутствие ассоциировано с высокой смертностью больных [6].
В то же время у детей были отмечены благоприятные исходы заболеваний, сопровождавшихся появлением макрокомплексов 2-го типа. Они были выявлены у новорожденных с диагнозами «кардиомиопатия», «дефекты межжелудочковой и межпредсердной перегородок», «перинатальная асфиксия» [8, 11].
Повышение КК-ВВ, сопровождающееся высокими значениями КК-МВ, отмечается не только при патологических процессах в головном мозге, но и у пациентов с солидными опухолями, мелкоклеточным раком легкого, аденокарциномами легких и толстой кишки [12].
Таким образом, повышение КК общей и КК-МВ требует оценки в соответствии с клинической картиной и особенностями пациента.
Целью данной работы было оценить частоту, диагностическое и прогностическое значение повышения КК-МВ с вероятным образованием макрокомплексов у пациентов с экстракардиальной патологией.
Материалы и методы исследования
В исследование включили 6299 пациентов с различной некоронарогенной патологией. 4099 взрослых находились на лечении в отделении реанимации и интенсивной терапии ГКБ им. С. С. Юдина ДЗ г. Москвы с января 2016 по июль 2017 г. Средний возраст их составил 59,8 ± 13,1 года. 2200 детей в возрасте от 1 месяца до 18 лет (в среднем 2,9 ± 1,9) были госпитализированы в базовые инфекционные отделения ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора с апреля 2010 по июль 2017 г. Определение активности КК-МВ осуществляли методом иммуноингибирования КК-МВ овечьими поликлональными антителами. Значения КК общей получали иммуноферментным способом с помощью оптимизированного ультрафиолетового теста. Диагноз устанавливали на основании клинической картины, результатов дополнительных обследований, проведенных в соответствии с имеющимися стандартами ведения больных. Этиологическую диагностику осуществляли методом полимеразной цепной реакции. Во всех случаях была исключена острая коронарная патология.
После получения результатов лабораторного обследования оценивали соотношение КК-МВ/КК общая.
Статистическая обработка всех полученных данных осуществлялась на персональном компьютере с использованием программы Statistica, версия 6.1 (StatSoft Inc., США). Рассчитывали среднюю арифметическую (M), стандартное отклонение (σ), стандартную ошибку средних величин (m). Различия между рассчитанными показателями в группах оценивали по Z-критерию и критерию χ-квадрат, статистически значимыми считали при вероятности > 95% (p
Т. А. Руженцова*,доктор медицинских наук Е. И. Милейкова** А. В. Моженкова*** Ю. В. Новоженова*** О. М. Кобызева*** В. А. Дубравицкий # Л. Л. Гребец ## Н. А. Мешкова ###
* ФБУН ЦНИИЭ Роспотребнадзора, Москва ** Московский филиал «Медицинского университета «РЕАВИЗ», Москва *** ГБУЗ ГКБ им. С. С. Юдина ДЗМ, Москва # ГБУЗ МГНПЦ борьбы с туберкулезом ДЗМ, Москва ## ГБУЗ ГП № 52 ДЗМ, Москва ### ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И. М. Сеченова МЗ РФ, Москва
Значение повышения MB-креатинкиназы при различной экстракардиальной патологии/ Т. А. Руженцова, Е. И. Милейкова, А. В. Моженкова, Ю. В. Новоженова, О. М. Кобызева, В. А. Дубравицкий, Л. Л. Гребец, Н. А. Мешкова Для цитирования: Лечащий врач № 10/2018; Номера страниц в выпуске: 80-83 Теги: сердце, коронарные артерии, диагностика, маркеры
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Как правильно подготовиться к исследованию?
Общая информация об исследовании
Креатинкиназа – это фермент, который катализирует реакцию переноса фосфорильного остатка с АТФ на креатин с образованием креатинфосфата и АДФ. АТФ (аденозинтрифосфат) – молекула, являющаяся источником энергии в биохимических реакциях человеческого организма.
Реакция, катализируемая креатинкиназой, обеспечивает энергией мышечные сокращения. Различают креатинкиназу, содержащуюся в митохондриях и цитоплазме клеток.
Молекула креатинкиназы состоит из двух частей, которые могут быть представлены одной из двух субъединиц: М, от английского muscle – «мышца», и B, brain – «мозг». Таким образом, в организме человека креатинкиназа есть в виде трех изомеров: ММ, МВ, ВВ. ММ-изомер содержится в скелетной мускулатуре и миокарде, МВ – в основном в миокарде, ВВ – в тканях головного мозга, в небольшом количестве в любых клетках организма.
В крови здорового человека креатинкиназа присутствует в небольших количествах, в основном в виде ММ-изомера. Активность креатинкиназы зависит от возраста, пола, расы, мышечной массы и физической активности.
Поступление креатинкиназы в кровоток в больших количествах происходит при повреждении содержащих ее клеток. При этом по повышению активности определенных изомеров можно сделать вывод о том, какая ткань поражена: ММ-фракция – повреждение мышц и в меньшей степени поражение сердца, МВ-фракция – повреждение миокарда, ВВ-фракция – онкологические заболевания. Обычно делают анализы на общую креатинкиназу и ее МВ-фракции.
Таким образом, повышение креатинкиназы в крови позволяет сделать вывод об опухолевом процессе, поражении сердца или мышц, которое в свою очередь может развиться как при первичном повреждении данных органов (при ишемии, воспалении, травмах, дистрофических процессах), так и вследствие их поражения при других состояниях (из-за отравления, метаболических нарушений, интоксикаций).
Сердечные заболевания, при которых разрушаются клетки, – это инфаркт миокарда, миокардиты, миокардиодистрофии, токсическое поражение миокарда. Анализ на креатинкиназу имеет наибольшее значение для диагностики инфаркта миокарда, так как активность этого фермента повышается раньше других, уже через 2-4 часа после инфаркта, и достигает максимума через 1-2 суток, затем нормализуется. Чем раньше начато лечение инфаркта, тем лучше для пациента, поэтому так важна своевременная и точная диагностика.
Заболевания мышц, при которых разрушаются клетки, – это миозиты, миодистрофии, травмы, особенно при сдавливании, пролежни, опухоли, интенсивная работа мышц, в том числе происходящая при судорогах. Кроме того, отмечена обратная зависимость уровня гормонов щитовидной железы и креатинкиназы: при снижении T3 и T4 активность креатинкиназы повышается и наоборот.
Интересно, что впервые анализ на креатинкиназу был использован для выявления миопатии, однако в настоящее время его используют главным образом для диагностики инфаркта миокарда.
Для чего используется исследование?
Когда назначается исследование?
Что означают результаты?
Возраст, пол
Референсные значения
Причины повышения активности креатинкиназы общей:
Причины понижения активности креатинкиназы общей:
Что может влиять на результат?
Повышение активности креатинкиназы общей не является прямым указанием на какое-либо заболевание, так что оно должно трактоваться специалистом с учетом клинической картины и результатов дополнительного обследования.
13.03.2019 / Уважаемы пациенты, наша лаборатория является клинической базой кафедры КЛД ФПКМР МИ РУДН
АНАЛИЗЫ И ЦЕНЫ
МЕДИЦИНСКИЕ УСЛУГИ
Публичный чат в Viber просоединяйтесь
Биохимические маркеры утомления и восстановления после физической нагрузки
В настоящее время появляется потребность оценки степени физической нагрузки или уровня жизнеспособности организма и его элементов, что является одной из ключевых задач профилактики травм и оценки степени тренированности футболистов. Такая оценка позволяет объективно зарегистрировать темп изнашиваемости организма и его изменения при лечебно-профилактических воздействиях. Существуют различные подходы к получению данной оценки, например можно измерять степень отклонения различных структурно-функциональных характеристик организма от нормы и таким образом оценивать степень их утомления и восстановления или износа. Однако, для разных органов и систем организма типичным является разновременное начало, разная степень выраженности и разнонаправленность этих изменений (обычно как результат развития компенсаторных процессов). Зачастую выявляется выраженное индивидуальное и видовое различие этих изменений. При выборе показателей для оценки интенсивности физической нагрузки (ФН) и утомляемости из огромного множества возможных биомаркеров следует учитывать ряд требований, выполнение которых существенно повышает информативность и качество оценки:
1. Показатель обязательно должен значительно изменяться (желательно в несколько раз) в промежутке времени от начала тренировки до периода восстановления (отдыха).
2. Показатель должен быть высоко коррелированным со степенью ФН и тренированностью спортсмена.
3. Межиндивидуальная дисперсия показателя не должна превышать величины изменения его среднего значения.
4. Должна иметь место низкая чувствительность выбранного показателя к болезням (болезни не должны имитировать изменение показателя).
5. Обязательно должно наблюдаться изменение показателя для всех членов популяции.
Кроме этого, при определении биохимического маркера ФН желательно:
· учитывать показатели возраста;
· предусмотреть оценку степени тренированности по системам и органам;
· учитывать апробированные в мировой практике тесты и формулы;
· использовать современные средства информатики.
К настоящему времени, к сожалению, не имеется сравнительного анализа наборов биохимических показателей по каким-либо критериям качества. Пока что не удается однозначно ответить на вопрос, какое же число показателей оптимально для определения степени ФН и утомляемости. Ясно, однако, что увеличение числа показателей более 10-15 мало что дает в отношении точности определения ФН. Небольшое число показателей (3-4) не позволяет дифференцировать типы и профиль ответа организма на ФН.
В различных странах б ыло сделано немало попыток использовать изменение биохимических параметров в качестве маркеров физиологической утомляемости, но все они были неизменно сопряжены с рядом трудностей, связанных с отсутствия четких нормативов. Поскольку различные системы и органы неравномерно реагируют на ФН, основное значение приобретает выбор наиболее информативного, «ведущего» для данного вида тренировки критерия. Очень важна его скоррелированность с другими параметрами биохимического статуса и одинаковость (тождество) состояния признака по завершению процессов утомляемости.
До конца нерешенным остается вопрос о том, какие же показатели максимально пригодны для определения утомляемости у футболистов ввиду их значительной физиологической и индивидуальной вариации. Для ответа на этот вопрос полезно учитывать отношение изменения показателя в течение тренировочного процесса к межиндивидуальному разбросу.
Приказ 337 2001 года (выписка)
— Определения регуляторов энергетического метаболизма: кортизола, тестостерона, инсулина;
— Оценки уровня ферментов: АЛТ (аланинаминотрансфераза), ACT (аспартатаминотрансфераза), Щелочная фосфотаза, КФК (креатинфосфокиназа).
— Оценки биохимических показателей: глюкозы, холестерина, триглицеридов, фосфора.
Все перечисленные показатели практически в произвольных сочетаниях используются теми ли иными школами по определению степени утомляемости. Оптимальным, видимо, является набор из наиболее отличающихся тестов, охватывающих различные системы и органы и отражающий:
· пределы адаптации и функциональные резервы,
· физическую и нервно-психическую работоспособность,
· характеристики наиболее важных систем.
В практике спорта обычно используется определение активности и содержания;
• ферментов энергетического обмена ( АТФ-аза, КрФ-киназа, цитохромоксидаза, лактатдегидрогеназа и др.);
• промежуточных и конечных продуктов обмена углеводов, липидов и белков ( молочная и пировиноградная кислоты, кетоновые тела, мочевина, креатинин, креатин, мочевая кислота, углекислый газ и др.);
• показателей кислотно-основного состояния крови (рН крови, парци альное давление СО2, резервная щелочность или избыток буферных осно ваний и др.);
• регуляторов обмена веществ ( ферменты, гормоны, витамины, актива торы, ингибиторы );
• минеральных веществ в биохимических жидкостях ( би карбонаты и соли фосфорной кислоты определяют для характеристики бу ферной емкости крови );
• белка и его фракций в плазме крови.
По изменению содержания глюкозы в крови судят о скорости аэроб ного окисления ее в тканях организма при мышечной деятельности и интенсивности мобилизации гликогена печени. Этот показатель обмена уг леводов редко используется самостоятельно в спортивной диагностике, так как уровень глюкозы в крови зависит не только от воздействия физи ческих нагрузок на организм, но и от эмоционального состояния челове ка, гуморальных механизмов регуляции, питания и других факторов.
Появление глюкозы в моче при физических нагрузках свидетельствует об интенсивной мобилизации гликогена пече ни. Постоянное наличие глюкозы в моче является диагностическим тестом заболевания сахарным диабетом.
По изменению содержания СЖК в крови контролируют степень подк лючения липидов к процессам энергообеспечения мышечной деятельнос ти, а также экономичность энергетических систем или степень сопряжения между липидным и углеводным обменом. Высокая степень сопряжения этих механизмов энергообеспечения при выполнении аэробных нагрузок является показателем высокого уровня функциональной подготовки спортсмена.
По увеличению содержания кетоновых тел в крови и появлению их в моче определяют переход энергообразования с углеводных источников на липидные при мышечной активности. Более раннее подключение липид ных источников указывает на экономичность аэробных механизмов энергообеспечения мышечной деятельности, что взаимосвязано с ростом тре нированности организма.
Продукты перекисного окисления липидов (ПОЛ). При интенсивных физических нагрузках усиливаются процессы перекисного окисления липидов и в крови накапливаются продукты этих процессов, что является одним из факторов, ли митирующих физическую работоспособность. Д ве составляющие этого механизма: уровень перекисных процессов в скелетной мышце и вовлечение лейкоцитов в процесс повреждения. ФН вызывает усиление перекисных процессов в скелетных мышцах при снижении активности основного фермента антиоксидантной защиты – супероксиддисмутазы, что приводит к повреждению целостности мембран миоцитов. Результатом повреждения клеточной мембраны является изменение ее проницаемости и выход в кровь как цитоплазматических (миоглобин, аспартатаминотрансфераза), так и структурных (тропомиозин) белков скелетной мышцы. Повреждение ткани при гипоксии и вследствие развития процесса перекисного окисления при восстановлении кровотока (реперфузия) стимулирует привлечение в очаг повреждения лейкоцитов которые в следствие активации выделяют большое количество активных форм кислорода (ОМГ-тест) тем самым разрушая здоровые ткани. Через одни сутки после интенсивной физической нагрузки активность гранулоцитов крови выше контрольного значения примерно в 7 раз и на этом уровне сохраняется в течение последующих 3 суток, затем начинает снижаться, превышая, однако, контрольный уровень и через 7 суток восстановления.
Показатели белкового обмена
Ферритин. Самый информативный индикатор запасов железа в организме, основная форма депонированного железа. В физиологических условиях метаболизма железа ферритин играет важную роль в поддержании железа в растворимой, нетоксичной и биологически полезной форме. Во время физической нагрузки снижение уровня ферритина свидетельствует о мобилизации железа для синтеза гемоглобина, выраженное снижение – о наличии скрытой железодифицитной анемии. Повышенный уровень сывороточного ферритина отражает не только количество железа в организме, но и является проявлением острофазного ответа на воспалительный процесс. Тем не менее, если у пациента действительно имеется дефицит железа, острофазное повышение его уровня не бывает значительным.
Актин. Содержание актина в скелетных мышцах в качестве структурного и сократительного белка существенно увеличивается в процессе тренировки. По его содержанию в мышцах можно было бы контролировать развитие скоростно-силовых качеств спортсмена при тренировке, однако определение его содержания в мышцах связано с большими методически ми затруднениями. Тем не менее, после выполненных физических нагрузок отмечается появление актина в крови, что свидетельствует о разрушении либо обновлении миофибриллярных структур скелетных мышц.
Креатинин. Это вещество образуется в мышцах в процессе распада креатинфосфата. Суточное выделение его с мочой относительно постоянно для данного человека и зависит от мышечной массы тела. По содержанию креатинина в моче можно косвенно оценить скорость креатинфосфокиназной реакции, а также содержание мышечной массы тела. По количеству креатинина, выделяемого с мочой, определяют содержание тощей мышечной массы тела согласно следующей формуле:
тощая масса тела = 0,0291 х креатинин мочи (мг • сут
Аминокислоты. Анализ аминокислот (мочи и плазмы крови) является незаменимым средством оценки достаточности и степени усвоения пищевого белка, а также метаболического дисбаланса, лежащего в основе многих хронических нарушений при утомляемости после ФН. Жизнь без аминокислот невозможна. В свободной форме или в связанном виде как пептиды они играют важную роль в таких процессах, как нейротрансмиттерная функция, регуляция рН, метаболизм холестерина, контроль боли, детоксикация и контроль воспалительных процессов. Аминокислоты являются строительными блоками всех гормонов и структурных тканей организма. Поскольку все эти соединения получаются или строятся из аминокислот, то оценка поступления «незаменимых» аминокислот с пищей, их достаточности, правильности баланса между ними и активностью ферментов, которые превращают их в гормоны, имеет основополагающее значение для выяснения исходной причины многих хронических нарушений. Анализ аминокислот, позволяет получить информацию о широком спектре нарушений обмена веществ и питания, включая белковые отклонения, хроническую усталость.
Активная реакция мочи (рН) находится в прямой зависимости от кис лотно-основного состояния организма. При метаболическом ацидозе кис лотность мочи увеличивается до рН 5, а при метаболическом алкалозе снижается до рН 7.
Появление в крови ф ерментов процессов биологического окисления веществ аль долазы (фермент гликолиза) и каталазы (фермент, осуществляющий восстановление перекисей водорода) после физических нагрузок является показателем неадекватности физической нагруз ки, развития утомления, а скорость их исчезновения свидетельствует о скорости восстановления организма. Если физическая нагрузка вызывает значитель ный выход ферментов в кровь из тканей и они долго сохраняются в ней в период отдыха, это свидетельствует о невысоком уровне трениро ванности спортсмена, а, возможно, и о предпатологическом состоянии организма.
Гормоны. К показателям функциональной активности организма можно отнести: особенности метаболизма в целом, активность ряда ферментов, количественная секреция многих гормонов. Поэтому важно исследовать взаимосвязь этих показателей с ФН. Неоспоримо влияние мышечной нагрузки на состояние внутренней среды организма. В крови могут определяться более 20 различных гормонов, регулиру ющих разные звенья обмена веществ. Величина изменения содержания гормонов в крови зависит от мощ ности и длительности выполняемых нагрузок, а также от степени трениро ванности спортсмена. При работе одинаковой мощности у более трениро ванных спортсменов наблюдаются менее значительные изменения этих показателей в крови. Кроме того, по изменению содержания гормонов в крови можно судить об адаптации организма к физическим нагрузкам, интенсивности регулируемых ими метаболических процессов, развитии процессов утомления, применении анаболических стероидов и других гормонов.
Профиль гормонов служит важным средством выявления скрытых биохимических нарушений, лежащих в основе хронической усталости. Изучение уровня кортизола в крови целесообразно для оценки мобилизационных резервов организма. Он рассматривается как основной «гормон стресса», и увеличение его концентрации в крови является ответной реакцией организма на физические, физиологические и психологические нагрузки. Избыточные количества кортизола могут негативно влиять на костную и мышечную ткань, сердечно-сосудистую функцию, иммунную защиту, функцию щитовидной железы, контроль массы тела, сон, регуляцию уровня глюкозы и ускорять процесс старения. Высокий уровень кортизола после тренировки характеризуется недовосстановлением организма спортсменов после предшествующей нагрузки.
В спортивной медицине для выявления утомления обычно определяют содержание гормонов симпато-адреналовой системы ( адреналина, норадреналин, серотонин) в крови и моче. Эти гормоны отвечают за степень напряжения адаптационных изменений в организме. При неадекватных функциональному состоянию организма физических нагрузках наблюдает ся снижение уровня не только гормонов, но и предшественников их син теза ( дофамин) в моче, что связано с исчерпанием биосинтетических резервов эн докринных желез и указывает на перенапряжение регуляторных функций организма контролирующих адаптационные процессы.
Паратгормон и кальцитонин необходимы для обеспечения работоспособности, и при мышечной работе имеет место повышение уровня кальцитонина и паратгормона в крови. Наиболее значительно различалось содержание кальцитонина в плазме крови. Занятия спортом оказали значительное влияние на исследуемые вещества. Скорее всего это связано с адаптацией спортсменов к высокому уровню двигательной активности.
Тестостерон. Тестостерон оказывает анаболические эффекты на мышечную ткань, способствует созреванию костной ткани, стимулирует образование кожного сала железами кожи, участвует в регуляции синтеза липопротеидов печенью, модулирует синтез b-эндорфинов («гормонов радости»), инсулина. У мужчин обеспечивает формирование половой системы по мужскому типу, развитие мужских вторичных половых признаков в пубертатном периоде, активирует половое влечение, сперматогенез и потенцию, отвечает за психофизиологические особенности полового поведения.
Спортивным врачам очень хорошо известно, что в нашем современном промышленном обществе существуют две крайности: люди, которые с чрезмерным энтузиазмом устремляются в спорт и в свое свободное время настолько же нацелены на достижение результатов, как и на работе; и люди, которые занимаются спортом слишком мало. Обе крайности отрицательно сказываются на уровне тестостерона. Изнуряющие физические нагрузки (например, марафон) понижают уровень тестостерона почти в той же степени, что и отсутствие физической активности. В наше время проблема заключается в перегрузках, возникающих в результате интенсивных спортивных тренировок, что, как представляется, влечет за собой значительное снижение уровня тестостерона в крови.
Максимальная физическая нагрузка приводит к увеличению концентрации в крови адренокортикотропного гормона, соматотропного гормона, кортизола и трийодтиронина и снижению содержания инсулина. При длительной ФН концентрации кортизола и индекса тестостерон/кортизол снижается.
Минеральные вещества. В мышцах образуется неорганический фосфат в виде фосфорной кислоты (Н3Р04) при реакциях перефосфорилирования в креатинфосфокиназном механизме синтеза АТФ и других процессах. По изменению его концентра ции в крови можно судить о мощности креатинфосфокиназного механиз ма энергообеспечения у спортсменов, а также об уровне тренированнос ти, так как прирост неорганического фосфата в крови спортсменов высо кой квалификации при выполнении анаэробной физической работы боль ше, чем в крови менее квалифицированных спортсменов.
Железо. Основные функции железа
1. транспорт электронов (цитохромы, железосеропротеиды); 2. транспорт и депонирование кислорода (миоглобин, гемоглобин); 3. участие в формировании активных центров окислительно-восстановительных ферментов (оксидазы, гидроксилазы, СОД); 4. активация перекисного окисления, предварительно подготовленного ионами меди; 5. транспорт и депонирование железа (трансферрин, ферритин, гемосидерин, сидерохромы, лактоферрин); 6. участие в синтезе ДНК, делении клеток; 7. участие в синтезе простагландинов, тромбоксанов, лейкотриенов и коллагена; 8. участие в метаболизме гормонов мозгового вещества надпочечников; 9. участие в метаболизме альдегидов, ксантина; 10. участие в катаболизме ароматических аминокислот, пероксидов; 11. лекарственная детоксикация
При дефиците Fe отмечается гипохромная анемия, миоглобиндефицитная кардиопатия и атония скелетных мышц, воспалительные и атрофические изменения слизистой рта, носа, эзофагопатия, хронический гастродуоденит а также иммунодефицитные состояния. Избыток Fe, в первую очередь, может оказывать токсическое влияние на печень, селезенку, головной мозг, усиливать воспалительные процессы в организме человека. Хроническая алкогольная интоксикация может приводить к накоплению Fe в организме.
Основные функции калия
1. регулирует внутриклеточный обмен, обмен воды и солей; 2. поддерживает осмотическое давление и кислотно-щелочное состояние организма; 3. нормализует деятельность мышц; 4. участвует в проведении нервных импульсов к мышцам; 5. способствует выведению из организма воды и натрия; 6. активирует ряд ферментов и участвует в важнейших метаболических процессах (энергообразование, синтез гликогена, белков, гликопротеинов); 7. участвует в регуляции процесса выделения инсулина клетками поджелудочной железы; 8. поддерживает чувствительность гладкомышечных клеток к сосудосуживающему действию ангиотензина.
Причины дефицита калия у спортсменов – обильное потоотделение, клинические симптомы – слабость и утомление, физическое истощение, переутомление
Хром. При недостаточности хрома в организме у спортсменов нарушаются процессы высшей нервной деятельности (появление беспокойства, утомляемости, бессонницы, головных болей).
Биохимический контроль развития систем энергообеспе чения организма при мышечной деятельности.
Спортивный результат в определенной степени лимитируется уровнем развития механизмов энергообеспечения организма. Поэтому в практике спорта проводится контроль мощности, емкости и эффективности анаэробных и аэробных механизмов энергообразования в процессе трени ровки.
Для оценки мощности и емкости креатинфосфокиназного механизма энергообразования можно использовать показатели количества креатинфосфата и активности креатинфосфокиназы в крови. В тренированном организме эти показатели значитель но выше, что свидетельствует о повышении возможностей креатинфосфо киназного (алактатного) механизма энергообразования. Степень подклю-чения креатинфосфокиназного механизма при выпол нении физических нагрузок можно оценить по увеличению в крови содержания продуктов обмена КрФ в мышцах (креатина, креатинина и не органического фосфата) и изменению их содержания в моче
Биохимический контроль за уровнем тренированности, утомления и восстановления организма футболиста.
Контроль за процессами утомления и восстановления, которые явля ются неотъемлемыми компонентами спортивной деятельности, необходим для оценки переносимости физической нагрузки и выявления перетренированности, достаточности времени отдыха после физических нагрузок, эффективности средств повышения работоспособности. Сроки восстановления после тяжёлых тренировок не являются строго детерминированными и зависят от характера нагрузки и степени истощения систем организма под её воздействием.
Уровень тренированности оценивается по изменению концентра ции лактата в крови при выполнении стандартной либо предельной физи ческой нагрузки для данного контингента спортсменов. О более высоком уровне тренированности свидетельствуют меньшее накопление лактата (по сравнению с нетренированными) при выполнении стандартной нагрузки, что связано с увеличением доли аэробных механизмов в энергообеспечении этой работы; меньшее увеличение содержания лактата в крови при возрастании мощности работы, увеличение скорости утилирации лактата в период восстановления после ФН.
Для ранней диагностики перетренированности, скрытой фазы утом ления используется контроль за функциональной активностью иммунной системы. Для этого определяют количество и функциональную актив ность клеток Т- и В-лимфоцитов: Т-лимфоциты обеспечивают процессы клеточного иммунитета и регулируют функцию В-лимфоцитов; В-лимфоциты отвечают за процессы гуморального иммунитета, их функциональная активность определяется по количеству иммуноглобулинов в сыво ротке крови.
При подключении иммунологического контроля за функциональным состоянием спортсмена необходимо знать его исходный иммунологический статус с последующим контролем в различные перио ды тренировочного цикла. Такой контроль позволит предотвратить срыв адаптационных механизмов, исчерпание иммунной системы и развитие инфекционных заболеваний спортсменов высокой квалификации в перио ды тренировки и подготовки к ответственным соревнованиям (особенно при резкой смене климатических зон).
2) Усиление окислительных процессов, в том числе процесса перекисного окисления липидов (ПОЛ), что приводит к повышению проницаемости мембран миоцитов;
3) Асептическая воспалительная реакция, протекающая с участием лейкоцитов и активацией циклооксигеназы-2;
4) физический разрыв сарколеммы.
Оценка функционального состояния организма и готовности к повышенным нагрузкам.
При оценке адекватности физических нагрузок в период интенсивных занятий спортом стоит задача поиска объективных маркёров состояния мышечной ткани и др. систем организма. Мы предлагаем в качестве таких критериев использовать биохимические показатели работы основных органов: В первую очередь обращаем внимание на состояние мышечной системы и сердца:
— ЛДГ и АСТ – саркоплазматические ферменты помогут оценить состояние сердечной мышцы и скелетной мускулатуры.
— Миоглобин обеспечивает транспорт и хранение кислорода в поперечно-полосатой мускулатуре. При повреждении мышц происходит высвобождение миоглобина в сыворотку крови и появление его в моче. Концентрация его в сыворотке пропорциональна мышечной массе, поэтому у мужчин базовый уровень миоглобина выше (как правило). Определение миоглобина может использоваться для определения уровня подготовки атлета – выход в сыворотку миоглобина задерживается у тренированных спортсменов и увеличен у потерявших спортивную форму. Значительное увеличение концентрации миоглобина наблюдается при деструкции клеток скелетной мускулатуры и при перенапряжении мышц.
— При выявлении повышенных уровней КФК-МВ или значительном скачке концентрации миоглобина на фоне тренировок необходимо срочно назначить тест на Тропонин (количественный) для исключения развития инфаркта миокарда. Корме этого, мы предлагаем для диагностики хронической сердечной недостаточности определять уровень BNP (натрий-уретический гормон, вырабатываемый сердечной мышцей).
— Интенсивная работа скелетных мышц (особенно в начале занятий у нетренированных лиц или после длительного перерыва) сопровождается накоплением молочной кислоты (лактата) в мышцах. Повышение кислотности за счет молочной кислоты (лактоацидоз) может происходить из-за тканевой гипоксии и проявлять себя в виде мышечных болей. Следовательно, необходим контроль за уровнем лактата и кислотно-основным равновесием (газы крови);
— Повышение потребления кислорода мышцами отражается на интенсивности синтеза и распада эритроцитов. Чтобы оценить состояние эритропоэза и контролировать гемолиз необходим мониторинг уровня гемоглобина и гематокрита, а также гаптоглобина и билирубина (прямого и общего) – показателей повышенного гемолиза. Если обнаруживаются какие-либо сдвиги в этих показателях – назначается исследование обмена железа, витамина В12 и фолатов (чтобы проверить, хватает ли организму витаминов и микроэлементов для поддержания интенсивного уровня эритропоэза.
Виды и организация биохимического контроля у футболистов.
Определение биохимических показателей обмена веществ позволяет решать следующие задачи
— наблюдение за адаптационными изменениями основных энергетических систем и функциональной перестройкой организма в процессе тренировки,
— ди агностика предпатологических и патологических из менений метаболизма спортсменов.
Биохимический контроль позволяет также решать такие частные задачи, как выявление реакции организма на физические нагрузки, оценка уровня тренированности, адекватности применения фармакологических и других восстанавливающих средств, роли энергетических метаболических систем в мышечной деятельности, воздействия климатических факторов и др. В связи с этим в практике спорта используется биохими ческий контроль на различных этапах подготовки спортсменов.
В годичном тренировочном цикле подготовки квалифицированных футболистов выделяют разные виды биохимического контроля:
• текущие обследования (ТО), проводимые повседневно в соответ ствии с планом подготовки;
• этапные комплексные обследования (ЭКО), проводимые 3—4 раза в год;
• углубленные комплексные обследования (УКО), проводимые 2 раза в год;
• обследование соревновательной деятельности (ОСД).
В процессе этапных и углубленных комплексных обследований футболистов с помощью биохимических показателей можно оценить кумулятив ный тренировочный эффект, причем биохимический контроль дает трене ру, педагогу или врачу быструю и достаточно объективную информацию о росте тренированности и функциональных системах организма, а также других адаптационных изменениях.
При организации и проведении биохимического обследования особое внимание уделяется выбору тестирующих биохимических показателей: они должны быть надежными либо воспроизводимыми, повторяющимися при многократном контрольном обследовании, информативными, отражающи ми сущность изучаемого процесса, а также валидными либо взаимосвязанными со спортивными результатами.
В каждом конкретном случае определяются разные тестирующие биохимические показатели обмена веществ, поскольку в процессе мышечной деятельности по-разному изменяются отдельные звенья метаболизма. Первостепенное значение приобретают показатели тех звеньев обмена ве ществ, которые являются основными в обеспечении спортивной работо способности в данном виде спорта.
Немаловажное значение в биохимическом обследовании имеют ис пользуемые методы определения показателей метаболизма, их точность и достоверность. В настоящее время в практике спорта широко применяются лабораторные методы определения многих (около 60) различных биохимических показателей в плазме крови. Одни и те же биохимические методы и показатели могут быть исполь зованы для решения различных задач. Так, например, определение содер жания лактата в крови используется при оценке уровня тренированности, направленности и эффективности применяемого упражнения, а также при отборе лиц для занятий отдельными видами спорта.
В зависимости от решаемых задач изменяются условия проведения биохимических исследований. Поскольку многие биохимические показате ли у тренированного и не тренированного организма в состоянии относи тельного покоя существенно не различаются, для выявления их особен ностей проводят обследование в состоянии покоя утром натощак (физио логическая норма), в динамике физической нагрузки либо сразу после нее, а также в разные периоды восстановления.
Для оценки влияния физической нагрузки биохимические исследования проводятся спустя 3-7 минут после тренировки, когда наступают наибольшие изменения в крови. Изменение биохимических показателей под воздействием физических нагрузок зависит от степени тренированности, объема выполненных на грузок, их интенсивности и анаэробной или аэробной направленности, а также от пола и возраста обследуемых. После стандартной физической нагрузки значительные биохимические сдвиги обнаруживаются у менее тренированных людей, а после максимальных — у высокотренированных. При этом после выполнения специфических для спортсменов нагрузок в условиях соревнования или в виде прикидок в тренированном организме возможны значительные биохимические изменения, которые не характер ны для нетренированных людей.
Спектр биохимических маркеров по видам обследования футболистов.
Углубленное медицинское обследование.
Скриннинг, позволяющий «отфильтровать» группу спортсменов, нуждающихся в дообследовании (готовность к сезону):
(по усмотрению врача и в зависимости от физической нагрузки и состояния футболиста)
• Мочевина, креатинин, аммиак, молочная кислота
Оценка состояния организма и готовности к повышенным нагрузкам
(обследование футболиста перед заключением контракта)
• Коагулограмма (Фг, Пр, Ат111, ТВ. АЧТВ, РКМФ, Д-димер, ФА)
• Инфекции ( TORCH, ЗППП)
• Наркотики
• Микроэлементы (цинк, хром, селен)
• Паразитологические обследования
• Пищевая непереносимость.
• Аллергия
• Микроэлементы
• КФК, ЛДГ, АСТ (умеренное повышение – результат недостаточности кровоснабжения мышц и перенапряжение скелетной мускулатуры при интенсивных занятиях, резкое повышение – недостаточная тренированность)
• КФК – МВ (повышение при поражении сердечной мышцы)
• Миоглобин (концентрация в крови пропорциональна мышечной массе. Отражает уровень подготовки атлета – выход в сыворотку миоглобина задерживается у тренированных спортсменов и увеличен у потерявших спортивную форму. Количество миоглобина в крови зависит от объема выполненной физической нагрузки, а также от степени тренированности спортсмена.)
• Тропонин (диагностика инфаркта миокарда)
• BNP (повышается при хронической сердечной недостаточности)
• Лактат и КОС (газы крови) (интенсивная работа скелетных мышц (особенно в начале занятий у нетренированных лиц или после длительного перерыва) сопровождается накоплением молочной кислоты и ацидозом)
• Гемоглобин и гематокрит (интенсивность эритропоэза и аэробного окисления)
• Гаптоглобин и билирубин (интенсивность гемолиза эритроцитов)
• Гормоны (кортизол, адреналин, дофамин, АКТГ, СТГ, Т3, инсулин, тестостерон) (повышение адренокортикотропного гормона, соматотропного гормона, кортизола, тестостерона и трийодтиронина, снижение содержания инсулина. При длительной ФН концентрации кортизола и индекса тестостерон/кортизол снижается).
• ОАМ (по наличию определенной концентрации белка в моче после выполнения физической работы судят о ее мощности. Так, при работе в зоне большой мощности она составляет 0,5 %, при работе в зоне субмаксимальной мощности может достигать 1,5 %).
О более высоком уровне тренированности свидетельствуют
• Меньшее накопление лактата (по сравнению с нетренированными) при выполнении стандартной нагрузки, что связано с увеличением доли аэробных механизмов в энергообеспечении этой работы.
• Меньшее увеличение содержания лактата в крови при возрастании мощности работы.
• Увеличение скорости утилирации лактата в период восстановления после ФН.
• Уровень саркоплазматических ферментов (КФК) и (ЛДГ) (повышение активности отражает значительное изменение проницаемости мембранных структур миоцита и адаптацию организма к ФН высокой интенсивности. Если у нетренированного человека при повреждении скелетной мускулатуры уровни КФК и ЛДГ растут на порядок, то у спортсменов они, часто остаются неизменными).
• Концентрация миоглобина и малондиальдегида (величина повышения активности КФК, миоглобина и уровня малондиальдегида отражают степень перенапряжение и деструкции мышечной ткани )
• БАМ (обнаружение креатина и 3-метил-гистидина, специфического метаболита мышечных белков, используется как тест для выявления перетренировки и патологических изменений в мышцах,)
• Магний, калий в крови (с ниженная концентрация обнаружена у людей после неадекватной ФН и является следствием перетренировки и утомления – потеря с потом. )
• Хром (при недостаточности хрома в организме у футболистов нарушаются процессы высшей нервной деятельности, появляется беспокойство, утомляемость, бессонница, головные боли).
• Коэффициент восстановления:
— углеводного обмена (скорость утилизации молочной кислоты во время отдыха),
— липидного обмена (нарастание содержания жирных кислот и кетоновых тел в крови, которые в период отдыха являются главным субстратом аэробного окисления),
— белкового обмена (скорость нормализации мочевиныпри оценке переносимости спортсменом тренировочных и соревновательных физических нагрузок, хода тренировочных занятий и процессов восстановления организма). Если содержание мочевины на следующее утро остается выше нормы, то это свидетельствует о недовосстановлении организма либо развитии его утомления).
• Определение содержания продуктов перекисного окисления в крови малонового диальдегида, диеновых конъюгатов. Биохимический контроль реакции организма на физическую нагрузку, оценка специальной подготов-ленности спортсмена, выявления глубины биодеструктивных процессов при развитии стресс-синдрома
• активность ферментов глутатионпероксидазы, глутатионредуктазы и каталазы, супероксиддисмутазы.
• ОМГ- тест (привлечение в очаг повреждения лейкоцитов которые в следствие активации выделяют большое количество активных форм кислорода тем самым разрушая здоровые ткани. Через одни сутки после интенсивной физической нагрузки активность гранулоцитов крови выше контрольного значения примерно в 7 раз и на этом уровне сохраняется в течение последующих 3 суток, затем начинает снижаться, превышая, однако, контрольный уровень и через 7 суток восстановления)
Маркеры повреждения мышечной ткани.
• Уровень саркоплазматических ферментов (КФК) и (ЛДГ)
• Миоглобин, тропонин, BNP
• Определение содержания продуктов перекисного окисления в крови малонового диальдегида, диеновых конъюгатов
• Активность ферментов глутатионпероксидазы, глутатионредуктазы и каталазы, супероксиддисмутазы
• Уровень активных форм кислорода (ОМГ- тест)
• БАМ (обнаружение креатина и 3-метил-гистидина)
Маркеры восстановления организма после ФН.
Восстановление организма связано с возобновлением количества израсходованных во время работы энергетических субстратов и других веществ. Уровень биохимических маркеров изучается на 1, 3, 7 день после интенсивной физической нагрузки.
• Уровень инсулина, кортизола.
• Скорость восстановления уровня молочной кислоты (лактата)
• Скорость восстановления уровня ферментов ЛДГ, КФК,
• Скорость восстановления уровня мочевины,
• Нарастание содержания свободных жирных кислот
• Снижение уровня малонового диальдегида, диеновых конъюгатов
• Общего белка и белковых фракций
• Восстановление до исходного уровня измененных показателй.
