UlazAsth može biti povišen nakon vježbanja. Šta je CPK u krvi? Izuzeci od pravila
Biohemijske studije omogućavaju utvrđivanje stanja pojedinih organa i sistema organizma, što onemogućava normalno funkcionisanje organizma i ograničava razvoj posebnih performansi kod sportiste.
glukokortikoidi ( kortizol) - njegov glavni učinak je da povećava razinu glukoze u krvi, uključujući i zbog njene sinteze iz proteinskih prekursora, što može značajno poboljšati opskrbu energijom mišićne aktivnosti. Nedovoljna aktivnost glukokortikoidne funkcije može postati ozbiljan faktor koji ograničava rast sportske spremnosti.
Istovremeno, pretjerano visok nivo kortizola u krvi ukazuje na značajno stresorsko opterećenje za sportistu, što može dovesti do prevlasti kataboličkih procesa u metabolizmu proteina nad anaboličkim i, kao posljedicu, dezintegracije oba pojedinačna stanična strukture i grupe ćelija. Prije svega, uništavaju se ćelije imunološkog sistema, što rezultira smanjenjem sposobnosti tijela da se odupre infektivnim agensima. Negativan učinak na metabolizam kostiju je uništavanje proteinskog matriksa i, kao rezultat, povećan rizik od ozljeda (prijeloma).
Povišeni nivoi kortizola takođe negativno utiču na kardiovaskularni sistem. Zbog toga je potrebno redovno pratiti nivo kortizola u krvi kako bi se održao na visokom nivou (500-800 nmol/l), neophodnom da se organizam efikasno prilagodi intenzivnoj fizičkoj aktivnosti. Povišen nivo kortizola u krvi (iznad 900 nmol/l) ukazuje na nedovoljnu efikasnost procesa oporavka, te može dovesti do umora.
Jedan od najefikasnijih anaboličkih hormona, suzbijanje negativnog efekta kortizola na metabolizam proteina u organizmu sportiste je testosteron. Testosteron efikasno obnavlja mišićno tkivo. Takođe ima pozitivan efekat na kosti i imuni sistem.
Pod utjecajem dugotrajne intenzivne vježbe, testosteron se smanjuje, što nesumnjivo negativno utječe na efikasnost procesa oporavka u tijelu nakon podnesenih opterećenja. Što je veći nivo testosterona, telo sportiste se efikasnije oporavlja.
Urea. Urea je produkt razgradnje proteina u tijelu (katabolizam). Određivanje koncentracije uree ujutro, na prazan želudac, omogućava procjenu ukupne tolerancije opterećenja prethodnog dana. One. koristi se za procjenu odgođenog oporavka pod uvjetima sportske aktivnosti. Što je rad intenzivniji i duži, kraći su intervali odmora između opterećenja, značajnije je iscrpljivanje proteinskih/ugljikohidratnih resursa i, kao rezultat toga, veći je nivo proizvodnje uree. Prema dugoročnim zapažanjima kod sportista u mirovanju, nivo uree u krvi ne bi trebalo da prelazi 8,0 mmol/l - ova vrednost je uzeta kao kritični nivo teškog nedovoljnog oporavka.
Međutim, treba uzeti u obzir da dijeta sa visokim sadržajem proteina, dodataka ishrani, koji sadrže velike količine proteina i aminokiselina, također povećavaju nivo uree u krvi. Nivo uree zavisi i od mišićne mase (težine), kao i od funkcije bubrega i jetre. Stoga je potrebno utvrditi individualnu normu za svakog sportistu.
Treba napomenuti da je nivo kortizola koji se koristi u praksi biohemijske kontrole moderniji i tačniji pokazatelj intenziteta kataboličkih procesa u organizmu.
Glukoza. To je najvažniji izvor energije u tijelu. Promjena njegove koncentracije u krvi za vrijeme mišićne aktivnosti ovisi o razini kondicije tijela, snazi i trajanju fizičke vežbe. Promjena sadržaja glukoze u krvi koristi se za prosuđivanje brzine njene aerobne oksidacije u tjelesnim tkivima tokom mišićne aktivnosti i intenziteta mobilizacije glikogena iz jetre.
Preporučuje se korištenje ovog indikatora u kombinaciji s određivanjem razine hormona inzulina koji je uključen u procese mobilizacije i korištenja glukoze u krvi.
CPK (kreatin fosfokinaza).
Određivanje ukupne aktivnosti CPK u krvnom serumu nakon fizičkog vježbanja omogućava procjenu stepena oštećenja ćelija mišićnog sistema, miokarda i drugih organa. Što je veći stres (težina) opterećenja prenesenog na tijelo, to je veće oštećenje ćelijskih membrana, veće je oslobađanje enzima u perifernu krv.
Aktivnost CPK preporučuje se mjerenje 8-10 sati nakon vježbanja, ujutro nakon spavanja. Povišeni nivoi aktivnosti CPK nakon noći oporavka ukazuju na značajnu fizičku aktivnost pretrpljenu dan ranije i nedovoljan oporavak organizma.
Treba napomenuti da je aktivnost CPK kod sportista tokom treninga otprilike dvostruko veća od gornje granice norme za “zdravu osobu”. One. možemo govoriti o nedovoljnom oporavku organizma nakon prethodnih opterećenja sa nivoom CPK od najmanje 500 U/l. Nivo CPK iznad 1000 U/l izaziva ozbiljnu zabrinutost, jer oštećenje mišićnih stanica je značajno i uzrokuje bol. Treba napomenuti važnost razlikovanja prenaprezanja skeletnih mišića i srčanog mišića. U tu svrhu preporučuje se mjerenje frakcije miokarda (CPK-MB).
Neorganski fosfor (Fn). Koristi se za procjenu aktivnosti kreatin fosfatnog mehanizma. Procjenom povećanja Fn kao odgovora na kratkotrajno opterećenje maksimalne snage (7-15 sekundi), procjenjuje se učešće kreatin-fosfatnog mehanizma u energetskom opskrbi mišićne aktivnosti u brzinsko-snažnim sportovima. Koristi se i u timskim sportovima (hokej). Kako veća vrijednost povećanje Fn pod opterećenjem, to je veće učešće kreatin fosfatnog mehanizma i bolje je funkcionalno stanje sportiste.
ALT (alanin aminotransferaza). Intracelularni enzim koji se nalazi u jetri skeletnih mišića ah, srčani mišić i bubrezi. Povećanje aktivnosti ALT i AST u plazmi ukazuje na oštećenje ovih ćelija.
AST (aspartat aminotransferaza) - također intracelularni enzim sadržan u miokardu, jetri, skeletnim mišićima, bubrezima.
Povećana aktivnost AST i ALT nam omogućava da uočimo rane promjene u metabolizmu jetre, srca, mišića, procijenimo toleranciju na fizičke vježbe i upotrebu lijekova. Fizička aktivnost umjerenog intenziteta, u pravilu, nije praćena povećanjem AST i ALT. Intenzivno i dugotrajno vježbanje može uzrokovati povećanje AST i ALT za 1,5-2 puta (N 5-40 jedinica).Kod više treniranih sportista ovi pokazatelji se vraćaju u normalu nakon 24 sata. Za manje obučene ljude to traje mnogo duže.
U sportskoj praksi se koriste ne samo pojedinačni pokazatelji aktivnosti enzima, već i omjer njihovih nivoa:
De Ritisov koeficijent (AST/ALT) - 1,33. Ako su transaminaze povišene i njihov omjer je niži od de Ritisovog omjera, onda se pretpostavlja da je riječ o oboljenju jetre. Ispod je bolest srca.
Indeks oštećenja mišića (KFK/AST). Uz povećanu aktivnost enzima, ako je njihov omjer ispod 9 (od 2 do 9), onda je to najvjerovatnije zbog oštećenja kardiomiocita. Ako je omjer veći od 13 (13-56), onda je to zbog oštećenja skeletnih mišića. Vrijednosti od 9 do 13 su srednje.
O. Ipatenko
CPK je veoma važan enzim koji se pretežno nalazi u moždanim ćelijama, mišićima i srcu. A ako je barem jedna ćelija oštećena, enzim odmah ulazi u krv. Zato se krvni test na CPK koristi za tačnu dijagnozu.
Najčešće se propisuje test na sadržaj CPK:
- Ako je potrebno dijagnosticirati tako ozbiljnu bolest kao što je infarkt miokarda, kao i pratiti njegov tok.
- Ako je potrebno dijagnosticirati opasne i neizlječive bolesti ljudskih skeletnih mišića.
- Ako je osoba pretrpjela tešku ozljedu koja je rezultirala oštećenjem jedne ili više mišićnih grupa.
- Ako se sumnja da osoba ima maligni tumor.
- Ako je osoba na liječenju zbog raka.
Takva se analiza vrlo rijetko propisuje u ambulantnim uvjetima, jer nisu sve laboratorije u klinikama u mogućnosti da precizno proizvedu ispravan rezultat. Zato ga je bolje uzimati direktno u bolnicama ili u specijaliziranim laboratorijama, jer je ispravnost rezultata vrlo važna.
Priprema i postupak uzimanja krvi
U pravilu, da biste dali krv na nivo CPK, potrebno je da se unaprijed pripremite i da liječniku koji propisuje test i koji ga uzima obavijestite koje lijekove trenutno uzimate.
To se mora učiniti jer neki lijekovi utiču na sadržaj enzima, a rezultati mogu biti ili lažno pozitivni ili lažno negativni, ili će doći do velike greške.
Priprema uključuje:
- Izbjegavajte jesti neposredno prije testa. Poslednji termin mora biti najmanje osam sati prije testa.
- Krv se daje striktno na prazan želudac.
- Krv treba dati prije uzimanja lijekova kako bi imali minimalan učinak. Stoga morate odabrati vrijeme tako da ne bude stresno za tijelo.
- Dan prije testa potpuno izbacite masnu i začinjenu hranu, kao i bilo koju alkoholna pića i kvas.
- Ako je prije testa urađen rendgenski snimak ili ultrazvuk, bolje je odgoditi proceduru, jer rezultati mogu biti netačni.
S vremena na vrijeme, pacijenti se šalju da daju krv za CPK, ali ne znaju svi šta je to. Pacijenti koji se prevoze kolima hitne pomoći sa sumnjom na akutni infarkt miokarda suočeni su sa CPK krvnom analizom. U ovom slučaju, liječnik je zabrinut zbog mnogih pokazatelja, uključujući aktivnost kreatin kinaze. To je ono što znači CPK u krvi. Ova skraćenica može nekome izgledati čudna, ali je normalna jer se kreatin kinaza ranije zvala kreatin fosfokinaza. Povećanje i smanjenje CPK je važno sa dijagnostičke tačke gledišta. Kod pacijenata kod kojih je dijagnosticiran akutni infarkt miokarda, postoji izraženo povećanje aktivnosti CPK.
Kreatin fosfokinaza je enzim koji učestvuje u energetskom metabolizmu tkiva. Ovaj enzim je važan sa stanovišta biohemijskih transformacija. dakle, normalan nivo CPK pomaže u ubrzavanju procesa fosforilacije kreatina. Kao rezultat, potonji daje energetsku osnovu koja se koristi za mišićne kontrakcije.
Visoke koncentracije CPK u skeletnim i srčanim mišićima, u glatkim mišićnim vlaknima materice i nervnom tkivu mozga. Ovaj enzim, odnosno aktivnost, potiskuje tiroksin. Ovo je hormon koji proizvodi štitna žlijezda.
CPK analiza je indikovana ako lekar želi da dijagnostikuje infarkt miokarda u ranoj fazi. Ispitivanje je potrebno nakon ozbiljne ozljede ili ako se sumnja na malignitet. Razlozi za povećanje obično su puknuće mišićnih ćelija, zbog čega CPK ulazi u krv u većim količinama nego što je potrebno.
Izuzetno je rijetko da se određivanje CPK u krvi vrši tokom ambulantnog liječenja. Stoga liječnici preporučuju korištenje specijaliziranih laboratorija za testiranje. Da biste dobili uputnicu za određivanje CPK norme, dovoljno je kontaktirati terapeuta. Analize mogu propisati i visokospecijalizirani specijalisti, od kardiologa do onkologa. Testiranje krvi na CPK treba da obavlja samo kvalifikovano medicinsko osoblje.
Priprema i standardi
Prije nego krenete proučavati ukupnu kreatin kinazu, morate se posvetiti pripremnom procesu. Važno je da razgovarate o svim lekovima koje uzimate sa svojim lekarom ako prestanak njihovog lečenja nije opcija. Činjenica je da brojni lijekovi sadrže komponente koje uzrokuju povećanje broja kreatin kinaze u analizi, ali u stvarnosti nema problema.
Proces pripreme je sličan drugim krvnim pretragama. Sakupljanje se vrši ujutro nakon prethodnog gladovanja u trajanju od najmanje osam sati. Krv se uzima prije uzimanja lijeka ako ne možete prestati uzimati bilo koji lijek.
Dan prije testa važno je isključiti iz prehrane namirnice koje su jako začinjene ili masne, te ne piti kvas ili alkoholna pića. Uzorak se uzima iz vene. Prikupljeni materijal se dijeli na sirutku i frakciju. Ako je CK povišen na osnovu rezultata testa, naknadni test se zakazuje dva dana kasnije. Važno je naglasiti da prije analize treba izbjegavati pretjerani fizički napor, intramuskularne injekcije, hemoliza. Svi ovi postupci mogu dovesti do lažno visokih vrijednosti.
CPK indikator zavisi od starosti i pola. Kod djece su ove stope visoke u odnosu na odrasle. Ovo je lako objasniti. Djeca brzo rastu, njihovi procesi su ubrzani. Muškarci imaju veće stope jer obično imaju više mišićne mase ako govorimo o sportisti koji ide u teretanu.
Djeca u prvih pet dana života imaju najviši nivo CK. Za njih se norma smatra do 652 U/l. U periodu do godinu dana ta brojka pada na 203 U/l.
Za djecu mlađu od šest godina maksimalna vrijednost pada na 149 U/l. Već od šeste godine života važno je voditi računa o spolu djeteta. Tako je za dječake od 6 do 12 godina norma do 247 U/l, dok će za djevojčice istog uzrasta prelazak preko 154 U/l biti povećanje.
Sljedeći dobni raspon su djeca od 12 do 17 godina. Za dječake u ovom uzrastu norma se smatra do 270 U/l, za djevojčice do 123 U/l. Od 17. godine krvne vrijednosti odgovaraju vrijednostima odraslih. Za muškarce brojka nije veća od 195 U/l, za djevojčice ne više od 167 U/l.
Povećanje performansi
Povećanje nivoa CPK nije striktno pokazatelj infarkta miokarda. Ako nalaz pokaže visok nivo CPK, moguće je da je osoba pretrpjela povredu, usljed čega je oštećena ne samo koža, već i mišići.
Ako je osoba prije toga bila podvrgnuta operaciji trake, enzim će se povećati, jer će mišići i tkiva biti oštećeni skalpelom, a oslobađanje CPK u krv će se povećati. Ovaj indikator se takođe koristi za dokazivanje prisustva infarkta miokarda. Ovaj problem uzrokuje oštećenje važnog srčanog mišića.
Osim toga, može doći do oštećenja drugih ljudskih mišića. U pozadini poremećaja opskrbe krvlju. Povišen CPK takođe može ukazivati na probleme sa štitnom žlezdom, jer je ona neutralisana njenim hormonom. Ako osoba ima ozbiljnu bolest koja pogađa centralni nervni sistem, onda će CPK biti povećan. Češće govorimo o šizofreniji ili epilepsiji.
Uzrok povećanja CPK može biti i formiranje malignog tumora u tijelu, ovaj pokazatelj je prirodan za osobu koja boluje od srčane insuficijencije ako ima napadaja tahikardije. Uz periodično prisustvo grčeva, neizbježno dolazi do oštećenja mišićnog tkiva.
Tetanus takođe može biti uzrok povišenog CPK. U ovom slučaju, naravno, postojat će niz dodatnih znakova koji ukazuju na bolest. Lijekovi koji negativno utječu na mišiće i sastav krvi također mogu utjecati na razinu CPK. CK može biti povišen kod sportista koji doživljavaju konstantno preopterećenje sa fizičke tačke gledišta. Ako se CPK otkrije iznad normalnog, liječnik će izdati uputnicu za niz dodatnih studija koje će pomoći da se precizno utvrdi uzrok povećanja, postavi dijagnoza i prepiše liječenje.
Neophodna terapija
Budući da CPK djeluje kao glavna dijagnostička metoda kada su u pitanju srčani problemi, otkriveni povišeni nivo enzima indikacija je za potpuni mir pacijenta. Važno je odustati od raznih fizičkih vježbi i obratiti posebnu pažnju na ishranu. Predlaže se u prehranu uključiti jela koja smanjuju nivo lipida. Među njima su:
- Kineska riža;
- orasi;
- badem;
- zob
Možete dodati beli luk u hranu. Činjenica je da ovo povrće sadrži alicin. Ovaj lijek je efikasan kada je u pitanju suzbijanje raznih patologija. Pokušajte da se oslonite na citrusno voće. Važno je unositi najmanje 45 mg vitamina C dnevno. Ovaj vitamin je važan kada je u pitanju održavanje zdravlja srca. Istovremeno, pomaže u smanjenju nivoa CPK. Istovremeno je važno uzimati vitamin A ili multivitamine.
Nedostatak magnezijuma može dovesti do grčeva u mišićima, pa je važno da u svakodnevnoj prehrani imate najmanje 50 g ovog elementa u tragovima. Za smanjenje nivoa CPK preporučuje se piti zeleni čaj. Ljekari napominju da mediteranska dijeta pomaže u borbi za zdravo srce. Važno je jesti često, ali u malim porcijama dnevno. Govorimo o pet obroka dnevno.
Mora biti uključeno u jelovnik maslinovo ulje, nemasno meso, orasi i mahunarke. Prisustvo omega-6 i omega-3 u ishrani je važno. Nemojte konzumirati alkohol ili velike količine proteina.
Već je gore navedeno da ćete morati odustati od fizičke vježbe, čak i ako ste na to navikli. Tokom perioda lečenja, mišići treba da izbegavaju povećan stres. Čak i nakon završene terapije, važno je pacijentu dati potpuni odmor najmanje pet dana prije ponovljenog CPK testa.
Ako se planirate baviti sportom u budućnosti, ne zaboravite se zagrijati prije nego što pređete na vježbe visokog intenziteta. U suprotnom, to će dovesti do ozljeda mišića. Ako volite trčati ili voziti bicikl, držite se malih brzina.
1
U eksperimentu je simulirana fizička aktivnost različitog intenziteta. Za akutne fizička aktivnost u krvi značajno se povećava aktivnost i sadržaj markera oštećenja: kreatin kinaze (CK), miokardne frakcije kreatin kinaze (CK-MB), troponina I, laktat dehidrogenaze (LDH), aspartat aminotransferaze (AST), alanin aminotransferaze (ALT) ), mliječna kiselina. Koordinirano povećanje CK, CK-MB i troponina I može ukazivati na oštećenje kardiomiocita. Kod kronične fizičke aktivnosti umjerene i submaksimalne snage, uočava se postupno povećanje aktivnosti enzima u krvi: CK, LDH, AST, ALT i mliječne kiseline. Značajne razlike između HFN umjerene i submaksimalne snage zabilježene su u mliječnoj kiselini (tokom svih perioda posmatranja), aktivnosti LDH (15. i 21. dana) i aktivnosti ALT (9. i 21. dana). Nesklad između troponina I (povećanje) i CK-MB (bez promjene) ukazuje na očuvanje miokardiocita. Stoga se hiperenzimemija može smatrati adaptivnom reakcijom kao odgovorom na promjene životnih uvjeta tijela.
kreatin kinaza
laktat dehidrogenaza
aspartat aminotransferaza
alanin aminotransferaza
mlečne kiseline
troponin I
1. Butova O.A., Masalov S.V. Prilagodba fizičkoj aktivnosti: anaerobni metabolizam mišićnog tkiva // Bilten Univerziteta Nižnji Novgorod. N.I. Lobachevsky. – 2011. – br. 1. – Str. 123–128.
2. Volkov N.I., Savelyev I.A. Potreba za kisikom i energetski trošak intenzivne mišićne aktivnosti kod ljudi // Humana fiziologija. – 2002. – T. 28, br. 4. – Str. 80–93.
3. Ermolaeva E.N., Krivokhizhina L.V. Dislipidemija tokom hronične fizičke aktivnosti različitog intenziteta // Osnovna istraživanja. – 2015. – br. 1. – Str. 1147–1151.
4. Katrukha I.A. Troponinski kompleks ljudskog srca. Struktura i funkcije // Napredak u biološkoj hemiji. – 2013. – T. 53. – R. 149–194.
5. Klinička biohemija: tutorial/ ed. V.A. Tkachuk - M.: GEOTAR-media, 2008. - 264 str.
6. Krasnov A.F., Samodanova G.I., Usik S.V., Yakovlev N.N. Razina mliječne kiseline u krvi kao pokazatelj odgovora na fizičku aktivnost // Physiol. časopis SSSR nazvan po NJIH. Sechenov. – 1978. – T. 64, br. 4. – P. 538–542.
7. Lukjanova L.D. Bioenergetska hipoksija: pojam, mehanizmi i metode korekcije // Bilten. exp. biol. i med – 1997. – T. 124, br. 9. – Str. 244–254.
8. Medvedev Yu.V., Tolstoj A.D. Hipoksija i slobodni radikali u razvoju patoloških stanja organizma - M.: Terra-Calender and Promotion LLC, 2000. - 232 str.
9. Nikulin B.A. Priručnik o kliničkoj biohemiji: udžbenik. – M.: Izdavačka kuća “GEOTAR-Media”, 2007. – 256 str.
10. Rosly I.M., Abramov S.V., Pokrovsky V.I. Enzimemija – adaptivni mehanizam ili marker citolize? // Vestn. RAMS. – 2002. – br. 8. – str. 3–8.
11. Sportska medicina: referentna publikacija / A. Gnetova, L. Potanich: trans. sa engleskog – M.: Terra-Sport, 2003. – 240 str.
12. Lundby C, Saltin B i van Hall G. „Laktatni paradoks“, dokaz za prolaznu promjenu u toku aklimatizacije na tešku hipoksiju kod nižina // Acta Physiol Scand. – 2000. – br. 170. – R. 265–269.
Trenutno se mnogi biomarkeri koriste za procjenu intenziteta vježbanja i prisutnosti oštećenja mišićnog tkiva. Kao markeri oštećenja smatra se povećanje: aktivnost u krvi enzima kreatin kinaze (CK), laktat dehidrogenaze (LDH), aspartat aminotransferaze (AST), alanin aminotransferaze (ALT) itd., sadržaj proteina - troponin I (Tn I), miozin, mioglobin itd. Faktori oštećenja pri mišićnoj aktivnosti mogu biti prenaprezanje, oslobađanje hormona stresa, hipoksija, reperfuzija itd. Kao odgovor na oštećenje dolazi do promjena u strukturi intracelularnih membrana i njihove permeabilnosti. , poremećaj barijerne funkcije membrana, smanjenje sposobnosti vezivanja enzima i razvoj hiperenzima. Istovremeno, brojni autori fermentemiju smatraju adaptivnom reakcijom kao odgovorom na promjene životnih uslova organizma. Dokaz za ovu situaciju je privremena heterogenost pojave metabolički povezanih enzima u krvi i vrlo visoka aktivnost enzima u krvi na pozadini dobrobiti organizma. Zaključuje se da se mogu razlikovati dvije vrste fermentemije – „funkcionalno optimalna (prilagodljiva) i biokemijski besmislena (prava citoliza).“ Postavlja se pitanje da li postoji veza između fermentemije, određenih mišićnih proteina u krvi i intenziteta mišićne aktivnosti i da li fermentemiju treba posmatrati samo kao pokazatelj oštećenja.
Svrha studije- proučavanje aktivnosti enzima u krvi pacova (LDH, CK, CK-MB, ALT, AST), kao i sadržaja mliječne kiseline i troponina I tokom fizičke aktivnosti različitog intenziteta i trajanja.
Materijali i metode istraživanja
Istraživanje je provedeno na 105 bijelih pacova oba spola, težine 250-300 grama. Svi eksperimenti su izvedeni u skladu sa Evropskom konvencijom za zaštitu eksperimentalnih životinja (Deklaracija iz Helsinkija 1975. i njena revizija 1983.). Proučene životinje su podijeljene na kontrolnu grupu(netaknuti pacovi) eksperimentalni - životinje izložene fizičkoj aktivnosti (plivanju) različitog intenziteta. Jedna grupa životinja bila je podvrgnuta akutnom fizičkom vježbanju submaksimalne snage (EP), druga - kroničnom fizičkom vježbanju (CP) submaksimalne snage, a treća - CPE umjerene snage. CFN je simuliran svakodnevnim plivanjem u trajanju od 30 minuta - 21 dan, vađenje krvi je vršeno 9., 15. i 21. dana eksperimenta nakon fizičke vježbe. Koncentracija mliječne kiseline određena je kalorimetrijskom metodom; aktivnost enzima: laktat dehidrogenaza - optimizirana kinetička metoda; alanin aminotransferaza i aspartat aminotransferaza - unificiranom Reitman-Frenkel metodom u krvnom serumu korištenjem kompleta reagensa Olvex Diagnosticum, St. Petersburg; aktivnost kreatin kinaze - optimiziranom kinetičkom metodom i MB izozimom kreatin kinaze (CK-MB) - optimiziranom kinetičkom imunološkom metodom u krvnom serumu korištenjem kompleta reagensa iz Vital Development Corporation, St. Petersburg. Aktivnost troponina I određena je enzimskim imunotestom u krvnom serumu pomoću kompleta reagensa HEMA, Njemačka. Izračunati su de Ritis koeficijent (AST/ALT) i indeks oštećenja mišićnog tkiva (MCD/AST). Za utvrđivanje pouzdanosti razlika u prosječnim vrijednostima korišten je Mann-Whitney test (U), određen je glavni trend promjena (trend) i koeficijent aproksimacije, te jednofaktorska i dvofaktorska analiza varijanse i korelacijske analize. korišćeni su za procenu jačine uticaja.
Rezultati istraživanja i diskusija
Kod bilo koje vrste fizičke aktivnosti nivo mliječne kiseline u krvi bio je značajno veći nego u kontrolnoj skupini (Tabela 1). OFN je doveo do teške laktatemije, sadržaj mliječne kiseline je povećan za 85,6% u odnosu na kontrolu. Jednosmerna analiza varijanse pokazala je značajan uticaj OFN (p-0,00004) na nivo mlečne kiseline, jačina efekta je bila 83,8 ± 1,2%. CFP umjerene snage doveo je do postepenog povećanja sadržaja mliječne kiseline tokom svih perioda eksperimenta (za 50-73%), što potvrđuje trend i visoki aproksimacijski koeficijent R 2 = 0,9137. CPP submaksimalne snage doveo je do jačeg porasta koncentracije mliječne kiseline (za 72-114%), što potvrđuje i uzlazni trend i koeficijent aproksimacije R 2 = 0,8895. Nivo mliječne kiseline određuje se intenzitetom fizičke aktivnosti. Kod AHF, nivo mliječne kiseline je značajno viši nego kod CFP umjerene snage tokom svih perioda posmatranja (9. dan - p = 0,0016; 15. dan - p = 0,005; 21. dan - p = 0,023); kod HFN submaksimalne snage bio je značajno veći u odnosu na HFN umjerene snage tokom svih perioda posmatranja (9. dan - p = 0,034; 15. dan - p = 0,038; 21. dan - p = 0,021); sa CPF submaksimalne snage, nivo mlečne kiseline je bio značajno viši nego kod OFF 21. dana (p = 0,044) (Tabela 1). Dvofaktorska analiza varijanse pokazala je da je sadržaj mliječne kiseline određen kako intenzitetom utjecaja tako i trajanjem opterećenja u cjelini, a utjecaj opcija za njihovu interakciju je 59,51%. Općeprihvaćeno objašnjenje za proizvodnju laktata pri submaksimalnim i maksimalnim vježbama je nedovoljna opskrba kisikom stanica mišića koji rade. Hipoksija u skeletnim mišićima može se javiti čak i u mirovanju. Također je pokazano da se laktat proizvodi pri maksimalnom vježbanju, uprkos relativno visokom sadržaju kisika i visokoj parcijalnoj napetosti kisika u krvi. Pri maksimalnom fizičkom naporu, pritisak kiseonika je 21,7 mm. Hg, ovaj pritisak je veći od "kritičnog pritiska kiseonika" potrebnog za oksidativnu fosforilaciju u mitohondrijima. Nedovoljna opskrba kisikom ne može uzrokovati proizvodnju laktata tokom vježbanja. Pretpostavlja se da postoji neslaganje između glikolitičkih i oksidativnih sposobnosti ćelije.
Nivo miokardnog troponina I bio je značajno viši nego u kontroli tokom svih vrsta fizičke aktivnosti (Tabela 1). OFN je doveo do povećanja nivoa proteina u krvi za 163% u poređenju sa kontrolom. CPP umjerene snage doveo je do postepenog povećanja sadržaja troponina I, uz značajno značajno povećanje 15. i 21. dana eksperimenta (15. dan - za 84%; 21. dan - 129,9%), što potvrđuje porast naviše. trend i visoki koeficijent aproksimacije R2 = 0 ,91. CPP submaksimalne snage doveo je do jačeg porasta koncentracije mliječne kiseline u svakom trenutku (za 109,15 - 137,1-170,2%, respektivno), što potvrđuje i sličan trend i aproksimacijski koeficijent R 2 = 0,99. Značajne razlike u sadržaju troponina u krvi pri različitim opterećenjima dobijene su samo u odnosu na OFN i HFN umjerene snage (9. dan). Dvofaktorska analiza varijanse pokazala je da povećanje ovog proteina ne zavisi od intenziteta i trajanja opterećenja. Trenutno se troponin I i troponin T koriste u dijagnostici i evaluaciji ne samo akutnog infarkta miokarda, već i za „neinfarktne“ povrede srčanog mišića. Štaviše, pažnja je usmjerena na oslobađanje troponina u krvotok u fiziološkim uvjetima. Razlozi za ovu pojavu mogu biti povezani sa manjom nekrozom miocita, apoptozom, proteolitičkom degradacijom troponina, povećanom permeabilnosti kardiomiocitnih membrana tokom stresa miokarda ili relativnom ishemijom, stvaranjem i oslobađanjem membranskih vezikula tokom normalnog metabolizma miocita.
Dinamika aktivnosti enzima tokom fizičke aktivnosti različitog intenziteta prikazana je u tabeli. 2. Analiza aktivnosti LDH, enzima metabolizma ugljikohidrata koji katalizuje jednu od najvažnijih reakcija anaerobne glikolize - međupretvorbu pirogrožđane i mliječne kiseline, što je važan biohemijski dijagnostički test za procjenu rada mišićnog tkiva u uslovima anaerobne glikolize, ustanovljeno je značajno povećanje aktivnosti enzima tokom fizičke aktivnosti koja je anaerobno-aerobne prirode: opšta fizička spremnost i fizička aktivnost submaksimalne snage. Tokom AHF, aktivnost LDH se povećala 2 puta u odnosu na kontrolu. Osim toga, aktivnost LDH tokom fizičkog vježbanja značajno je veća nego tijekom kronične fizičke aktivnosti bilo kojeg intenziteta. Jednosmerna analiza varijanse pokazala je značajan uticaj OFN (p = 0,000085) na aktivnost LDH, jačina efekta je bila 81,9 ± 1,4%. Aktivnost LDH tokom HFN umerene snage postepeno se povećavala, mada ne toliko značajno (za 21-25%), a tek 15. dana je postala značajno veća kontrolne vrijednosti(p = 0,03). CPH umjerene snage je aerobna, pa se aktivnost LDH blago povećava, budući da se glavna opskrba energijom javlja zbog aerobnog metabolizma glukoze. CPP submaksimalne snage doveo je do postepenog povećanja sadržaja LDH tokom svih perioda eksperimenta (za 36,3-57,6%), što potvrđuje uzlazni trend sa visokim koeficijentom aproksimacije R 2 = 0,8547. Dvofaktorska analiza varijanse pokazala je da je uticaj intenziteta fizičke aktivnosti na aktivnost LDH značajan, ali ne toliko značajan i iznosi 21%. Budući da se tokom adaptacije aktivnost LDH u skeletnim mišićima može povećati za 2 puta, različiti stupnjevi povećanja aktivnosti LDH u krvnom serumu koje smo uočili tokom AHF i CRF submaksimalne snage uklapaju se u okvire fiziološke i biohemijske adaptacije.
Tabela 1
Dinamika promjena nivoa mliječne kiseline i troponina I tokom fizičke aktivnosti različitog intenziteta
|
Indeks |
Kontrola |
HFN umjerene snage |
HFN submaksimalna snaga |
|||||
|
Mliječna kiselina, mmol/l |
||||||||
|
Troponin I, ng/l |
||||||||
Napomene: * - značajnost razlika sa kontrolom; ** - sa OFN; ^ - između HFN submax. snage i HFN umjerene snage prema Mann-Whitney kriteriju.
tabela 2
Dinamika fermentemije tokom fizičke aktivnosti različitog intenziteta
|
Indeks |
Kontrola |
HFN umjerene snage |
HFN submaksimalna snaga |
|||||
|
*p = 0,0016 **p = 0,036 |
||||||||
|
KK-MV, jedinica/l |
||||||||
|
ALT, µmol/chhl |
||||||||
|
AST, µmol/chhl |
||||||||
Napomene: * - značajnost razlika sa kontrolom; ** - sa HFN ^ - između HFN submaksimalne snage i HFN umjerene snage prema Mann-Whitney kriteriju.
Jednosmjerne promjene aktivnosti LDH i koncentracije laktata nakon fizičke aktivnosti (sl. 1, 2) ukazuju na stabilnost dijelova anaerobno-glikolitičkog mehanizma snabdijevanja skeletnim mišićima energijom i sistemsko adaptivno povećanje aktivnosti enzima.
Rice. 1. Promjene u nivou mliječne kiseline i LDH tokom umjerene snage HFN
Rice. 2. Promjene u nivou mliječne kiseline i LDH tokom HFN submaksimalne snage
Koeficijenti korelacije između sadržaja mliječne kiseline i aktivnosti LDH potvrđuju ovu poziciju: sa HFN - R = 0,875 (p ≤ 0,01), sa HFN umjerene snage - -R = 0,4 (p > 0,05) i sa HFN submaksimalne snage - R = 0,721 (p ≤ 0,01).
Procjenom aktivnosti CK utvrdili smo značajan porast (p ≤ 0,05) kod svih vrsta fizičke aktivnosti. Aktivnost CK tokom AHF povećana je za 52,3% u odnosu na kontrolu. Jačina uticaja OFN iznosila je 34,5% (jednosmjerna analiza varijanse, p = 0,021). CPH umjerene snage doveo je do postepenog povećanja aktivnosti CK tokom svih perioda eksperimenta (za 53-66%), što potvrđuje uzlazni trend i visoki aproksimacijski koeficijent R 2 = 0,9586. CPP submaksimalne snage doveo je do jačeg povećanja aktivnosti CK (za 86-104%), što potvrđuje i sličan trend i koeficijent aproksimacije R 2 = 0,759. Povećanje aktivnosti CK samo u malom procentu zavisi od intenziteta fizičke aktivnosti, čija je jačina iznosila 17,5% (β ≥ 0,95). Povećanje aktivnosti CK pri svim vrstama opterećenja, posebno pri CPP-u submaksimalne snage, odražava kondiciju i visoke adaptivne sposobnosti organizma, osiguravajući transport fosfata pomoću kreatin fosfatnog šatl mehanizma od mitohondrija do ATPaza pod uvjetima opterećenja i kisika. nedostatak. KK je stabilan enzim koji određuje adaptaciju na fizičku aktivnost putem kreatin fosfokinaznog mehanizma proizvodnje energije. Poznato je da što je viši nivo CK, to je veći atletski trening i hiperenzimemija prema CK je povoljan znak. Kod sportista je aktivnost CK i LDH znatno veća nego kod običnih ljudi. Ova činjenica odražava adaptaciju organizma sportiste na fizičku aktivnost visokog intenziteta. Ako se kod netrenirane osobe, kada su skeletni mišići oštećeni, nivoi CK i LDH porastu za red veličine, onda kod sportista često ostaju nepromijenjeni. I samo povećanje aktivnosti CK u krvi, koje prelazi normu za više od 10 puta, ukazuje na uništenje mišića. Aktivnost CK-MB značajno je porasla samo tokom AHF za 40,26% u odnosu na kontrolu. Jačina uticaja OFN na aktivnost CK-MB iznosila je 44,5% (p = 0,009, jednosmerna analiza varijanse). CPP submaksimalne i umjerene snage nije doveo do povećanja aktivnosti enzima u odnosu na kontrolu. Srčana izoforma KK-MB povezana je sa Ca2+-ATPazom. Izoenzim CK-MB je specifičan za miokard, jer u kardiomiocitima njegova aktivnost čini 15-42% ukupne aktivnosti CK, dok u skeletnom mišićnom tkivu njegov sadržaj ne prelazi 4%, već samo u crvenim mišićima koji se sporo trzaju. vlakna. Očuvanje ili smanjenje aktivnosti enzima u krvi tijekom CP opterećenja umjerene i submaksimalne snage omogućava nam da potvrdimo funkcionalnu sigurnost kardiomiocita i skeletnih mišića.
Posljedica ARF-a je koordinirano povećanje srčanog troponina na pozadini aktivacije sistema kreatin kinaze, uključujući i kardiomiocite, što se može smatrati prisustvom oštećenja ćelija miokarda, povećanjem njihove permeabilnosti i oslobađanjem citoplazmatskog troponina. i CK-MB u krv. Prilikom fizičke aktivnosti umjerene i submaksimalne snage u krvi dolazi do disonance između troponina I (povećanje) sa očuvanim kvantitativnim vrijednostima CK-MB. Štaviše, u granicama CPE, nivo troponina I nije određen intenzitetom opterećenja i praktično nema značajnih razlika između OPE i CPE bilo kog intenziteta, osim 9 dana CPE umerenog intenziteta. Ovo može biti zbog funkcionalnog identiteta troponina I. Strukturne karakteristike proteina koji čine kompleks troponina omogućavaju finu regulaciju kontraktilnih procesa, što omogućava srčanom mišiću da se prilagodi različitim fiziološkim i patološkim stanjima. Promjene u konformaciji komponenti troponinskog kompleksa osiguravaju razvoj kontrakcije kada se poveća unutarćelijska koncentracija Ca 2+ i relaksaciju srčanih mišića kada se ona smanji. Prilagodbu fizičkom stresu, između mnogih mehanizama, osigurava Frank-Starlingov zakon. Prema Frank-Starlingovom zakonu, sila kontrakcija mišića povećava se proporcionalno istezanju mišića. Dokazi iz mnogih studija sugeriraju da troponinski kompleks može biti uključen u regulaciju kontraktilne sile zavisne od istezanja u srčanom mišiću. U eksperimentima sa transgenim miševima pokazalo se da je zamjena srčane izoforme troponina I sporom skeletnom izoformom ovog proteina dovela do smanjenja ove ovisnosti. Stoga se povećanje troponina I u krvi i, shodno tome, u kardiomiocitima može smatrati molekularnim mehanizmom adaptacije na povećanu fizičku aktivnost.
Energija je potrebna da bi se osigurala aktivnost mišića. Glukoneogeneza se zasniva na intenzivnoj upotrebi glukogenih aminokiselina i zahteva aktivaciju transaminaznih (AST i ALT) puteva metabolizma proteina. Povećana proteoliza s naknadnom neutralizacijom potencijalno toksičnih aminokiselina također se javlja uz sudjelovanje transaminaza. Enzim ALT, koji odražava intenzitet glukozno-alaninskog šanta, koji osigurava integraciju metabolizma ugljikohidrata i proteina, reguliše početne metaboličke puteve preko pirogrožđane kiseline i alanina. Aktivnost ALT u krvi značajno je veća pri fizičkoj aktivnosti koja je anaerobno-aerobne prirode (OFN i CPE submaksimalne snage). U ALF, aktivnost ALT je porasla za 63% u odnosu na kontrolu. Jednosmerna analiza varijanse pokazala je značajan uticaj OFN (p = 0,0005) na aktivnost ALT, jačina efekta je bila 65,1 ± 2,7%. Aktivnost ALT tokom HFN umjerene snage postepeno se povećavala, iako ne tako značajno (za 20 - 37%) i tek 21. dana je postala značajno viša od kontrolnih vrijednosti (p = 0,015). CPP submaksimalne snage doveo je do postepenog porasta aktivnosti ALT tokom svih perioda eksperimenta (za 36-63%), što potvrđuje trend i visoki koeficijent aproksimacije R 2 = 0,827. Dvofaktorska analiza varijanse pokazala je da je aktivnost ALT određena intenzitetom uticaja fizičke aktivnosti (snaga uticaja - 26,5%), trajanjem fizičke aktivnosti (snaga uticaja - 26,04%) i, u većoj meri, po njihovom kombinovanom dejstvu - moć uticaja 54,14%. AST je ključni enzim u integraciji ciklusa trikarboksilne kiseline, metabolizma ugljikohidrata, lipida i proteina, marker transporta protona u mitohondrije i njihov funkcionalno stanje- indikator mitohondrijalnog „sagorevanja“. AST aktivnost je bila značajno veća od kontrolne tokom fizičke aktivnosti različitog intenziteta. Povećanje aktivnosti AST ukazuje na intenziviranje ciklusa trikarboksilne kiseline. Tokom AHF, aktivnost AST je porasla za 48% u odnosu na kontrolu. Jednosmerna analiza varijanse pokazala je značajan uticaj OFN (p = 0,00003) na aktivnost AST, jačina efekta je bila 78,1 ± 1,7%. CPP različitog intenziteta doveo je do postepenog povećanja aktivnosti AST tokom svih perioda eksperimenta (za 50-61% - umjerena snaga; za 55-66% - submaksimalna snaga), što potvrđuje trend i visoki aproksimacijski koeficijent R 2 = 0,99, ali stepen povećanja AST aktivnosti ne zavisi od intenziteta i trajanja opterećenja. Dvofaktorska analiza varijanse nije otkrila uticaj fizičke aktivnosti (intenzitet i trajanje) na aktivnost AST.
Fizička aktivnost različitog intenziteta praćena je povećanjem aktivnosti citolitičkih enzima - AST i ALT. Činjenica povećane aktivnosti ALT u krvi može se procijeniti na dva načina: prvo, to je formalni znak oštećenja jetre; drugo, sa metaboličke tačke gledišta, ovo je znak aktivacije glukozno-alaninskog šanta. Njegova aktivacija služi za kompenzaciju moguće hipoglikemije. Općenito, povećanje aktivnosti ALT (2-5 puta) i AST (4-5 puta) u krvi smatra se manifestacijom patologije, ali u našim studijama maksimalno povećanje aktivnosti enzima bilo je 63-65% . Dakle, povećana aktivnost ALT i AST u krvi može biti odraz povećane funkcije jetre i srca tokom fizičke aktivnosti.
Za diferencijalnu dijagnozu oštećenja jetre ili srca koristi se de Ritisov koeficijent. De Ritisov omjer je omjer aktivnosti AST/ALT. Povećanje de Ritisovog koeficijenta karakteristično je za infarkt miokarda, a smanjenje se otkriva kod bolesti jetre. Visoki nivo AST aktivnost kod pacova, koja je 20 puta veća nego kod ljudi i određuje veći de Ritis koeficijent (4 ± 1,5) kod velike vrijednosti ALT se može objasniti većim intenzitetom i međuodnosom proteina i drugih metabolizma. Na istom nivou glukoze kod ljudi i pacova, opskrba supstrata za energetski metabolizam snažnije je osigurana glukogenim aminokiselinama. Sistem transaminacije kod pacova obezbeđuje veće stope respiratornog i kardiovaskularni sistemi. U našim istraživanjima sve vrste fizičke aktivnosti nisu dovele do povećanja de Ritisovog koeficijenta, štoviše, trend promjena je ukazivao na njegovo smanjenje sa umjerenom i maksimalnom snagom CPE, što može biti odraz promjena u metabolizmu ugljikohidrata i energije. U uslovima intenzivne fizičke aktivnosti hepatički de Ritis koeficijent je pokazatelj aktivacije glukoneogeneze putem glukozno-alaninskog šanta pomoću ALT-a, koji je neophodan za održavanje adekvatnog nivoa glukoze u krvi, a razvoj hipoglikemije dovodi do povećanja aktivnosti transaminaza. . O intenziviranju glukoneogeneze svjedoči ne samo nizak koeficijent de Ritis, ali i visoka aktivnost ALT.
Indeks oštećenja mišićnog tkiva - odnos indikatora aktivnosti CK/AST ima veliki dijagnostički značaj u diferencijalnoj dijagnozi infarkta miokarda i oštećenja skeletnih mišića. Indeks oštećenja mišićnog tkiva ostao je gotovo nepromijenjen u odnosu na kontrolu tijekom akutnog fizičkog vježbanja i fizičkog vježbanja umjerene snage. Uz HFN submaksimalne snage, indeks oštećenja mišićnog tkiva postepeno se povećavao za 21-25% i postao značajno viši od kontrolnih vrijednosti 21. dana eksperimenta. Općenito, uprkos odsustvu razlika u HFN umjerene snage i minimalnim razlikama u HFN submaksimalne snage, trend promjena dokazuje postepeno povećanje oštećenja mišićnog tkiva, koje do određenog vremena ne poprima patološki značaj.
zaključci
1. Akutna fizička aktivnost karakteriše povećanje aktivnosti enzima: CK, CK-MB, LDH, AST, ALT, mlečne kiseline i troponina I. Koordinirano povećanje CK, CK-MB, troponina I može ukazivati na oštećenje na kardiomiocite.
2. Kod hronične fizičke aktivnosti umjerene i submaksimalne snage, uočava se postepeno povećanje aktivnosti enzima u krvi: CK, LDH, AST, ALT, sadržaja mliječne kiseline. Značajne razlike između HFN umjerene i submaksimalne snage zabilježene su u mliječnoj kiselini (9, 15 i 21 dan - u svim periodima posmatranja), aktivnosti LDH (15. i 21. dana), aktivnosti ALT (9. i 21. dana). Nesklad između troponina I (povećanje) i CK-MB (bez promjene) ukazuje na očuvanje miokardiocita. Stoga se hiperenzimemija može smatrati „funkcionalno optimalnom“ (prilagodljivom) reakcijom kao odgovorom na promjene životnih uvjeta tijela.
Recenzenti:Tseylikman V.E., doktor medicinskih nauka, profesor, dr. Odsek za biohemiju, Državna budžetska obrazovna ustanova visokog stručnog obrazovanja Južno-uralski državni medicinski univerzitet, Čeljabinsk;
Kolesnikov O.L., doktor medicinskih nauka, profesor, dr. Odsek za biologiju, Državna budžetska obrazovna ustanova visokog stručnog obrazovanja Južno-uralski državni medicinski univerzitet, Čeljabinsk.
Bibliografska veza
Ermolaeva E.N., Krivokhizhina L.V. INDIKATORI OŠTEĆENJA TIJEKOM FIZIČKIH AKTIVNOSTI RAZLIČITOG INTENZITETA // Fundamentalna istraživanja. – 2015. – br. 1-9. – S. 1815-1821;URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=38432 (datum pristupa: 15.06.2019.). Predstavljamo Vam časopise koje izdaje izdavačka kuća "Akademija prirodnih nauka"