Биохимический анализ крови спорт

Биохимический анализ крови спорт


Клинико-лабораторные показатели в системе медико-биологического контроля за спортсменами

Современные лабораторные технологии позволяют получать информацию о состоянии органов и систем на клеточном, молекулярном уровне. Совокупность химико-микроскопических, биохимических, иммунологических и молекулярно-биологических методов исследования разнообразных биологических материалов обеспечивает высокую диагностическую информативность комплексного лабораторного обследования. Алгоритмы обследования спортсменов позволяют проводить скрининг заболеваний, формировать группы риска их развития, оценить характер и степень воздействия физической нагрузки на организм.

Любой спортивный врач должен совместно со специалистом по лабораторной медицине решать вопрос о применении тех или иных лабораторных технологий и интерпретировать результаты, участвовать в процессе расширения ассортимента лабораторных исследований при внедрении новых технологий, в том числе с использованием нетрадиционных биологических объектов: слюны, слезной жидкости, конденсата влаги выдыхаемого воздуха, волос и т.д. Врачу важно не просто запомнить отдельные теоретические положения, но научиться применять их для решения конкретных задач.

Главное в биохимическом мониторинге тренировочного процесса:

Своевременный мониторинг метаболического статуса организма при физической нагрузке как критерия его жизнеспособности является одной из ключевых задач профилактики заболеваний и травм, а также оценки степени тренированности спортсменов. Существуют различные подходы к получению данной оценки, например можно измерять степень отклонения различных структурнофункциональных характеристик организма от нормы и, таким образом, оценивать степень их утомления и восстановления или износа.

Для разных органов и систем типично разновременное начало, разная степень выраженности и разнонаправленность этих изменений (обычно как результат развития компенсаторных процессов). Зачастую выявляют выраженные индивидуальные и видовые различия. 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.

  • Показатель обязательно должен значительно изменяться (желательно в несколько раз) в промежутке времени от начала тренировки до периода восстановления (отдыха).
  • Показатель должен значительно коррелировать со степенью ФН и тренированностью спортсмена.
  • Межиндивидуальная дисперсия показателя не должна превышать величину изменения его среднего значения.
  • Необходима низкая чувствительность выбранного показателя к болезням (болезни не должны имитировать изменение показателя).
  • Обязательно должно наблюдаться изменение показателя для всех членов популяции.
  • Показатель должен быть индикатором достаточно значимого процесса возрастной физиологии и иметь смысловую, морфологическую и функциональную интерпретацию, отражать степень физической тренированности организма или изношенности какой-либо системы.

Кроме этого, при определении биохимического маркера ФН желательно: учитывать показатели возраста; предусмотреть оценку степени тренированности спортсмена; учитывать апробированные в мировой практике тесты и формулы; использовать современные средства информатики.

К настоящему времени, к сожалению, нет унифицированного комплекса лабораторных параметров для характеристики степени воздействия ФН и утомляемости организма. В значительной степени это обусловлено выраженной физиологической и индивидуальной вариацией параметров.

Морфологический состав крови

Общие принципы оценки

Основным принципом гематологического контроля в условиях спортивной деятельности (Макарова Г.А., 1990), позволяющим использовать параметры морфологического состава крови в качестве информативных критериев функционального состояния и в ряде случаев функциональных возможностей организма, является проведение длительных индивидуальных наблюдений за динамикой картины крови у атлетов, с учетом специфики их двигательной деятельности, достигнутого уровня квалификации, периода годичного тренировочного цикла, а также определенных индивидуальных особенностей.

Количественный состав крови у спортсменов укладывается в достаточно широкий диапазон естественных для здорового человека колебаний основных гематологических показателей, однако верхняя и нижняя границы ряда из них, а также пределы колебаний (в диапазоне 1,5σ) имеют определенные отличия.

При оценке морфологического состава крови у спортсменов необходимо:

  • дифференцировать кумулятивные (суммарные), текущие (перманентные) и срочные (оперативные) изменения гематологических показателей;
  • опираться при изучении особенностей состава крови только на результаты многократных измерений, а не на *случайные значения регистрируемых параметров;
  • проводить сравнительный анализ исключительно на однородных по специализации контингентах испытуемых;
  • исходить из того, что, находясь в диапазоне нормальных величин, гематологические критерии обладают определенной значимостью в плане прогнозирования физической работоспособности только при индивидуальном анализе, предусматривающем сравнение не различных людей, а одного человека на разных этапах обследования;
  • учитывать не изолированные, а сочетанные изменения показателей крови.

Средние значения показателей морфологического состава крови и центильные градации отдельных параметров приведены в табл. 1 и 2.

Таблица 1. Показатели морфологического состава крови у представителей циклических видов спорта, направленных на преимущественное развитие выносливости (Макарова Г.А., 1990)

Показатель

X ±1,5σ

Эритроциты (<-10-2/л) (RBC)

3.86—5.03

Гемоглобин (r/л) (HGB)

124.81-167.13

Гематокрит (%) (НСТ)

38-50

Средний объем эритроцитов (fL) (MCV)

83.13-114.71

Среднее содержание гемоглобина в единичном эритроците (pg) (МСН)

45-58

Средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах (г/л) (МСНС)

310-360

Лейкоциты (х107л) (WBC)

4.13-6.65

Эозинофилы (%)

0.1-5.61

Базофилы (%)

0.0-0.32

Палочкоядерпые (%)

1.47-5.13

Сегментоядерные (%)

44.31-60.42

Лимфоциты (%)

26.73-44,73

Моноциты (%)

2.04-8.73

Тромбоциты (х107/л)

234.20-359.26

Таблица 2. Градации отдельных показателей морфологического состава крови у спортсменов высшей квалификации, тренирующихся в циклических видах спорта, направленных на преимущественное развитие выносливости (Макарова Г.А., 1990)

Показатель

Высокие значения,

>+1,50σ

Выше средних, от +0.51 до +1,50σ

Средние значения, 0,50σ

Ниже средних, от -0.51 до -1.50σ

Низкие значения,

<-1.50σ

Эритроциты (х10-2/л}

>5.19

<5.19-4.81

<4.81-4.47

<4.47-4.08

<4.08

Гемоглобин (г/л)

>164.40

<164.40-154.27

<154.27-144.14

<144.14-134,01

<134,01

Гематокрит (%)

>50

<50-46

<46-42

<42-33

<38

Средний объем эритроцитов (fL)

>110.74

<110.74-100.73

<10073-90.72

<90.72-80.71

<80.71

Средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах (г/л)

>33

<34-38

<34-31

<31-29

<29

Лейкоциты (х109л)

>6.65

<6.65-5.31

<5.81-4,97

<4.97-4.13

<4.13

Лимфоциты (%)

>44.72

<44.72-38.75

<38.75-32.77

<32.77-26,73

<26.72

Показатели красной крови в системе текущего контроля за спортсменами: общие принципы оценки

Гемоглобин

Основным компонентом эритроцитов крови является гемоглобин, который выполняет функцию транспорта кислорода. В своем составе он содержит белок и небелковую часть — гем, сложную молекулу, содержащую железо. Именно гем непосредственно связывает кислород. При мышечной деятельности резко повышается потребность организма в кислороде, что компенсируется благодаря более полному извлечению его из крови, увеличению скорости кровотока, а также постепенному увеличению количества гемоглобина в крови за счет изменения общей массы крови. С ростом уровня тренированности спортсменов в видах спорта на выносливость концентрация гемоглобина в крови возрастает. Увеличение содержания гемоглобина в крови отражает адаптацию организма к физическим нагрузкам в гипоксических условиях. Однако при интенсивных тренировках происходит разрушение эритроцитов крови и снижение концентрации гемоглобина, что рассматривается как железодефицитная «спортивная анемия». В таком случае следует изменить программу тренировок, а в рационе питания увеличить содержание белковой пищи, железа и витаминов группы В. По содержанию гемоглобина в крови можно судить об аэробных возможностях организма, эффективности аэробных тренировочных занятий, состоянии здоровья спортсмена.

Гематокрит

Гематокрит — это доля (%) от общего объема крови, которую составляют эритроциты. Гематокрит, отражая соотношение эритроцитов и плазмы крови, при адаптации к физической нагрузке имеет исключительно большое значение: определение его позволяет оценить состояние кровообращения в микроциркуляторном русле и определить факторы, затрудняющие доставку кислорода в ткани. Гематокрит при ФН возрастает, в результате чего увеличивается способность крови транспортировать кислород к тканям. Однако это имеет и отрицательную сторону — приводит к повышению вязкости крови, что затрудняет кровоток и может ускорять время свертывания крови. Повышение уровня гематокрита обусловлено уменьшением плазмы крови в результате трансфузии жидкости из кровяного русла в ткани и выходом эритроцитов из депо.

Согласно Г.А. Макаровой (1990) и Н.А. Грищенко (2000) выраженные отставленные постнагрузочные изменения концентрации гемоглобина имеют место только у тех атлетов, чья индивидуальная средняя величина данного параметра находится в пределах срединного для данной спортивной специализации класса диапазона ее регистрируемых значений. При стабильном приближении индивидуальных средних величин концентрации гемоглобина к верхней или нижней границе диапазона ее значений они, как правило, не претерпевают существенных постнагрузочных изменений, а следовательно, не могут быть использованы в качестве критерия функционального состояния организма.

Информативность показателей красной крови при оценке текущего функционального состояния организма спортсменов зависит от их индивидуального, относительно стабильного на фоне тренировочных нагрузок уровня. При стабильном уровне концентрации гемоглобина в крови ниже 136 г/л или выше 156 г/л использование данного показателя в системе оценки текущего функционального состояния организма спортсмена нецелесообразно.

Снижению концентрации гемоглобина в крови у спортсменов на фоне нагрузок, направленных на преимущественное развитие выносливости, как правило, предшествует увеличение эффективного среднего объема эритроцитов. Исходя из этого, данный показатель может быть использован как наиболее ранний признак передозировки соответствующего вида работы.

В предсоревновательном и соревновательном периодах годичного тренировочного цикла (независимо от квалификации спортсменов) при хорошем функциональном состоянии организма на фоне относительно стабильного уровня гемоглобина и тенденции к небольшому повышению концентрации эритроцитов отмечается снижение эффективного среднего объема эритроцитов и соответственно показателя гематокрита; при ухудшении функционального состояния организма эти параметры возрастают.

Стабилизация показателя гематокрита на уровне верхней границы средних значений (и выше), а концентрации гемоглобина на уровне нижней (и ниже) границы средних величин может предшествовать возникновению у спортсменов развернутой картины железодефицитной анемии.

Отставленные изменения состава красной крови, которые регистрируют через 15-24 ч после интенсивных нагрузок, в целом укладываются в три типа реакции. Однако на характер ответной реакции, кроме выполненной работы, могут оказывать влияние реактивность обследуемой системы, определенные, достаточно устойчивые внутрисистемные взаимосвязи, закон исходного уровня и другие факторы, в связи с чем его оценка целесообразна только в условиях динамических наблюдений.

При выполнении нагрузок аэробной и аэробно-анаэробной направленности срочные послерабочие изменения концентрации эритроцитов, эффективного среднего объема эритроцитов проявляют достоверную отрицательную взаимосвязь с исходными значениями, что исключает возможность их использования в качестве информативных диагностических параметров.

У спортсменов в отличие от лиц, не связанных с активной мышечной деятельностью, отсутствует значимая взаимосвязь концентрации эритроцитов и гемоглобина. В то же время между концентрацией эритроцитов и их эффективным средним объемом есть устойчивая отрицательная зависимость. В связи с этим изолированная регистрация текущей динамики концентрации гемоглобина и эритроцитов в крови у спортсменов без учета сочетанных изменений эффективного среднего объема недостаточно информативна, поскольку не позволяет отслеживать перенапряжение соответствующих систем регуляции состава красной крови.

При анализе индивидуальной динамики снижение концентрации гемоглобина на фоне относительно неизменного уровня эритроцитов в крови может быть обусловлено двумя факторами. Наличие достоверной взаимосвязи среднего содержания гемоглобина в эритроцитах с концентрацией гемоглобина в крови, скорее всего, свидетельствует о дефиците в организме пластических материалов (белка и/или железа), а взаимосвязи среднего содержания гемоглобина в эритроцитах с концентрацией эритроцитов — о превышении скорости эритроцитообразования над скоростью гемоглобинообразования.

Типы отставленных постнагрузочных изменений показателей красной крови

Согласно Г.А. Макаровой (1988) отставленные постнагрузочные изменения показателей красной крови могут быть сгруппированы в следующие типы:

  • I тип — однонаправленное повышение концентрации гемоглобина (иногда эритроцитов) и показателя гематокрита, не сопровождаемое отчетливыми изменениями содержания ретикулоцитов (продолжительность изменений в среднем 1 сут);
  • II тип — изолированное повышение показателя гематокрита, не сопровождаемое отчетливыми изменениями концентрации гемоглобина и ретикулоцитов, или изолированное снижение концентрации гемоглобина (продолжительность изменений в среднем 2-3 сут);
  • IIIа тип — отчетливое снижение концентрации гемоглобина, сопровождаемое возрастанием концентрации эритроцитов и ретикулоцитов (продолжительность изменений в среднем от 3 до 7 сут);
  • IIIб тип — выраженное падение (до зоны низких значений) концентрации эритроцитов, гемоглобина и показателя гематокрита, сопровождаемое резким возрастанием концентрации ретикулоцитов (продолжительность изменений в среднем от 5 до 7 сут).

Внимание! Одной из наиболее лабильных характеристик крови, которая чувствительно реагирует на изменения практически любого метаболического процесса в эритроцитах и в целом всего организма, является деформируемость эритроцитов. Нарушение деформируемости эритроцитов при различных видах кислородной недостаточности ухудшает функционирование системы транспорта кислорода на различных ее уровнях: сердце, сосудистое русло, микроциркуляторное русло, альвеолярно-капиллярный обмен. В условиях гипоксии изменения показателей кислородтранспортной функции крови, процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы коррелируют с ухудшением деформируемости эритроцитов, что позволяет рассматривать этот показатель как интегральный критерий не только тяжести нарушений кислородного обеспечения, но и прооксидантноантиоксидантного состояния организма. Деформируемость эритроцитов участвует в формировании адекватного потока кислорода в ткани в соответствии с их потребностью в нем, а его ухудшение содействует перераспределению использования кислорода с оксидазного пути на оксигеназный. Оценка данного показателя чрезвычайно важна для характеристики функционального состояния организма.

Показатели белой крови в системе текущего контроля за спортсменами: общие принципы оценки

Градации адаптационных реакций организма, основанные на особенностях лейкоцитарной формулы крови (Гаркави Л.Х. и др., 1979, 1990), применительно к представителям видов спорта, направленных на преимущественное развитие выносливости (Макарова Г.А., 1990), в целом могут выглядеть следующим образом:

  • реакция тренировки — число лимфоцитов — 26-32%, сегментоядерных нейтрофилов — 55-60%;
  • реакция спокойной активации — число лимфоцитов — 33-38%, сегментоядерных нейтрофилов — 50-54%;
  • реакция повышенной активации — число лимфоцитов — 39-45%, сегментоядерных нейтрофилов — 44-49% при зоне нормы для концентрации лейкоцитов от 4,0 до 7,0×109/л.

При определении типа адаптационной реакции необходимо учитывать не только концентрацию лимфоцитов, но и общую концентрацию лейкоцитов.

Согласно Г.А. Макаровой (1990), Н.А. Грищенко (2000) и А.Н. Калинину (2008) диапазон колебаний (в пределах +1,5σ) концентрации лейкоцитов у спортсменов ниже, чем у людей, не связанных с активной мышечной деятельностью, а нижняя граница содержания лимфоцитов выше.

Любые сдвиги гомеостаза, независимо от причин, их вызывающих, сопровождаются однотипными лейкоцитарными реакциями, которые отличаются только степенью прироста концентрации лейкоцитов и сдвига лейкоцитарной формулы крови.

Сдвиг лейкоцитарной формулы крови влево не всегда сопровождается (в отличие от остальных случаев) возрастанием общего числа лейкоцитов.

Спортсмены высшей квалификации отличаются от атлетов высокой и средней квалификации более низкой частотой возникновения и длительностью удержания пред- и патологических адаптационных фаз организма, определяемых на основании содержания лимфоцитов в периферической крови.

Реакции спокойной и повышенной активации характеризуются наиболее выраженными реципрокными взаимоотношениями концентрации лейкоцитов и содержания лимфоцитов в крови. Нарушение реципрокности текущих колебаний указанных параметров свидетельствует о напряженности механизмов регуляции клеточного состава белой крови и в целом может служить дополнительным фактором возникновения пред- и патологических фаз адаптации организма.

При тренировке на фоне хронических очагов инфекции и недолеченных заболеваний возникает нарушение реципрокности взаимоотношений абсолютного числа лимфоцитов и сегментоядерных нейтрофилов, которые начинают изменяться параллельно.

Кроме традиционных фаз миогенного лейкоцитоза, могут иметь место промежуточные варианты, когда наблюдается только увеличение общего числа лейкоцитов без четких сдвигов в лейкоцитарной формуле крови, повышение палочкоядерных нейтрофилов, сопровождаемое одновременным возрастанием относительного и абсолютного числа лимфоцитов, нейтрофильная фаза мышечного лейкоцитоза без сдвига лейкоцитарной формулы влево.

Величины срочных послерабочих сдвигов общей концентрации лейкоцитов, а также относительного содержания лимфоцитов подчиняются закону исходного уровня.

Фазы срочных постнагрузочных изменений показателей белой крови

Согласно А.П. Егорову (1924, 1925, 1930) срочные постнагрузочные изменения показателей белой крови могут быть сгруппированы в определенные фазы.

  • 1-я фаза — лимфоцитарная. Общее число лейкоцитов существенных изменений не претерпевает. Увеличение количества лимфоцитов соответствует уменьшению количества нейтрофилов. Сдвиг лейкоцитарной формулы крови влево отсутствует.
  • 2-я фаза — нейтрофильная. Общее число лейкоцитов возрастает. Процентное содержание лимфоцитов крови падает ниже исходного, число нейтрофилов увеличивается со сдвигом влево (количество палочкоядерных форм возрастает в 2,0-2,5 раза). Число эозинофилов уменьшается.
  • 3-я фаза — интоксикационная. Резкий лейкоцитоз (до 50 тыс.). Число лимфоцитов падает не только в процентном отношении, но и в абсолютных цифрах. Резкий нейтрофильный сдвиг лейкоцитарной формулы влево. Полное отсутствие в мазке эозинофилов.

В 3-й фазе выделяют два типа: регенеративный и дегенеративный. Дегенеративный тип отличается сдвигом нейтрофилов влево и присутствием их дегенеративных форм при отсутствии лейкоцитоза.

  • Благоприятный сдвиг: укладывается в рамки лимфоцитарной фазы и лишь при исключительно больших напряжениях — в начало нейтрофильной фазы. Лейкоцитоз незначительный, число эозинофилов, если и уменьшается, то незначительно, количество лимфоцитов в пределах нормы или несколько выше, нейтрофильный сдвиг влево до 10%, увеличение суммы палочкоядерных (П) и юных (Ю) нейтрофилов по отношению к исходным цифрам не более 50%.
  • Удовлетворительный сдвиг: лейкоцитоз нерезкий, но заметен уже по мазку, эозинофилы ниже, но не менее 1%, нейтрофильный сдвиг до 12-15%, увеличение П+Ю не более чем в 2,0-2,5 раза против исходных данных, лимфопения не ниже 15%.
  • Неблагоприятный сдвиг: лейкоцитоз резко выражен, эозинофилия ниже 1%, сдвиг нейтрофилов от 15 до 50%, увеличение П+Ю более чем в 3 раза против исходного (до 4,5), лимфопения ниже 10%. Часто наблюдаются дегенеративные явления.
  • Недопустимый сдвиг (опасный для здоровья): лейкоцитоз выражен слабо, абсолютная анэозинофилия, сдвиг нейтрофилов влево до 50% и выше, дегенеративные изменения, лимфопения ниже 8%.

Срочное послерабочее увеличение концентрации лейкоцитов (при наличии лимфоцитарной фазы мышечного лейкоцитоза) может служить одним из доступных критериев энергетической направленности упражнений циклического характера (табл. 3).

Таблица 3. Прирост концентрации лейкоцитов при определении послерабочих значений рН крови (Макарова Г.А., 1990)

Послерабочее значение pH крови

Послерабочий прирост концентрации лейкоцитов

До 7.20

1.68-2,22×109

7.19-7.15

2.88-3.93 109

7.14-7.10

4.87-5.47×109

<7.10

> 5.47х109

Биохимический состав крови

Согласно данным, представленным в работах Б.А. Никулина (2009), в настоящее время на практике в системе медико-биологического контроля за спортсменами широко применяют около 60 различных биохимических показателей крови.

В зависимости от решаемых задач изменяются условия проведения биохимических исследований. Поскольку многие биохимические показатели у тренированного и нетренированного организма в состоянии относительного покоя существенно не различаются, для выявления их особенностей проводят обследование в состоянии покоя утром натощак (физиологическая норма), в динамике физической нагрузки или сразу после нее, а также в разные периоды восстановления.

При выборе биохимических показателей следует учитывать, что реакция на физическую нагрузку может зависеть от факторов, непосредственно не связанных с уровнем тренированности, в частности пола и возраста обследуемых, а также от окружающей обстановки — температуры среды, времени суток и др. (более низкая работоспособность наблюдается при повышенной температуре среды, а также в утреннее и вечернее время). Контрольное биохимическое тестирование проводят утром натощак после относительного отдыха в течение суток. При этом должны соблюдаться примерно одинаковые условия внешней среды, которые влияют на результаты тестирования.

Для оценки срочного влияния физической нагрузки биохимические исследования проводят спустя 3-7 мин после тренировки, когда наступают наибольшие изменения в крови. Сдвиги биохимических показателей под воздействием физических нагрузок зависят от степени тренированности, объема выполненных нагрузок, их интенсивности и энергетической направленности. После стандартной физической нагрузки значительные биохимические сдвиги обнаруживают 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 характерны для нетренированных людей.

В практике спорта обычно используют определение (Никулин Б.А., 2009):



Источник: sportguardian.ru


Добавить комментарий