Коррекция лактатного метаболизма

Коррекция лактатного метаболизма

Утилизация лактата — достаточно серьезная проблема спорта.

Накопление лактата (La) в организме во время тренировок и соревновательной деятельности — один из основных факторов, лимитирующих повышение работоспособности и результативности.

Накопление La (и связанное с этим накопление ионов Н+), превышение возможностей организма в его утилизации и, следовательно, сдвиг рН внутренней среды («закисление») происходят при гликолитическом механизме энергообеспечения, связанном с расщеплением углеводов до La. Молочная кислота — конечный продукт при анаэробном пути получения «быстрой», субмаксимальной по мощности энергии, который, накапливаясь, сдвигает КОС внутренней среды в кислую сторону.

Устранение молочной кислоты происходит преимущественно во внутренних органах, так как она легко выходит из мышечных клеток в кровяное русло.

Лактат, поступающий из крови в миокард, подвергается аэробному окислению и превращается в конечные продукты — СО₂ и Н₂О. Окисление проходит в присутствии кислорода и сопровождается выделением энергии, которая используется для обеспечения работы сердечной мышцы.

Значительная часть лактата из крови попадает в печень и превращается в глюкозу (глюконеогенез). Для синтеза глюкозы из лактата требуется энергия, источником которой служит тканевое дыхание, потребляющее избыточное количество кислорода.

Часть лактата из крови поступает в почки. В почках, так же как и в миокарде, лактат может окисляться с участием кислорода до углекислого газа и воды с образованием энергии, потребляемой на месте. Часть лактата выделяется почками в составе мочи. Молочная кислота выделяется и с потом. Использование после тренировки водных процедур ускоряет ее выделение из организма.

Для устранения избытка лактата обычно требуется не более 1,5–2 ч. В это время наблюдается повышенное (по сравнению с уровнем в спокойном состоянии до начала тренировки) потребление кислорода, поскольку все превращения лактата протекают с его участием.

В наибольшей мере анаэробный механизм восстановления АТФ проявляется в упражнениях субмаксимальной интенсивности, продолжающихся от 20–30 сек. до 2–3 мин. Гликолитические (или лактатные) возможности организма зависят от запасов углеводов, находящихся в виде гликогена в мышцах (300–400 г), печени (40–70 г) и в виде свободной глюкозы в крови и во внеклеточной жидкости (25–30 г).

Эффективность гликолитического механизма энергообеспечения у спортсмена связана с проявлением так называемой лактатной выносливости. Кроме того, и это особенно важно, гликолитические возможности зависят от способности организма противостоять неблагоприятным изменениям, связанным с накоплением значительных количеств La. К тому же увеличение содержания лактата в мышечных клетках вызывает повышение в них осмотического давления, вследствие чего в мышечные волокна из межклеточного пространства поступает вода и развивается набухание мышц (так называемая «забитость» мышц).

Нейтрализация La осуществляется буферными системами и зависит от их емкости. Буферная система крови состоит из бикарбонатной — 13 %, фосфатной — 1 %, белковой — 86 % (из них 76 % приходится на долю гемоглобина) систем. Буферные системы крови мало изменяются под влиянием тренировок; тренируемой считается «способность терпеть», то есть выполнять работу в условиях неблагоприятных сдвигов в организме, связанных с накоплением продуктов анаэробного обмена.

Поскольку спортсмен должен развить максимальную мощность и по возможности поддерживать ее в течение заданного времени, изменения во внутренней среде организма происходят в очень короткий промежуток времени. Фактором, лимитирующим работоспособность спортсмена в этих условиях, становится не столько величина, сколько скорость накопления продуктов анаэробного обмена.

Результатом мышечной активности является также накопление продуктов распада аммиака. Аммиак, который появляется в крови при мышечной работе, образуется в результате отщепления иона аммония от АМФ.

Этот процесс необходим для полноценного процесса ресинтеза АТФ. Накопление аммиака приводит к усилению образования La. Таким образом, образуется порочный круг, вызывающий снижение сократительной способности мышц, повреждение структурного белка — разрушение миофибрилл и, как следствие, дистрофические проявления в системах и органах, лимитирующих продолжительную (на выносливость) работоспособность: в печени, почках, сердечно-сосудистой, дыхательной, гематологической системах.

Выделение аммиака можно усилить путем ускорения использования его в синтезе мочевины.

Здесь доступны два варианта:

1. Введение бикарбонатов в виде спортивных напитков или введение раствора Na₂CO₃ 4 %. Заметим, что этот вариант не работает в профилактическом режиме. В полном объеме этот вариант можно применять только при восстановлении сразу после нагрузки.

2. Ускорение оборота цикла синтеза мочевины путем добавления промежуточных продуктов цикла — аминокислот (аргинина, орнитина, цитруллина). Эти препараты аминокислот с разветвленными цепями уменьшают порог аммиачного блока и нормализуют аминокислотный состав крови.

На коррекцию лактатного метаболизма могут быть направлены следующие мероприятия (табл. 4.11):

• Уменьшение накопления La посредством введения веществ, помогающих обойти аммиачный блок (и разорвать порочный круг). Такими веществами могут быть: производные янтарной кислоты — сукцинаты (цитрат натрия), сама янтарная кислота; производные яблочной кислоты — малеаты; глютаминовая кислота, лимонная кислота.

• Применение янтарной кислоты, бикарбонатов помогает снизить скорость накопления продуктов обмена в анаэробном цикле и предохранить миофибриллы от повреждения.

• Фармакологические формы фосфора, магния, железа способствуют увеличению буферной емкости крови и, соответственно, более длительному сохранению максимальной работоспособности в гликолитическом режиме, а также более быстрому периоду восстановления. За счет увеличения уровня Hb крови повышается гемоглобиновая буферная емкость.

• Улучшение работы печени за счет препаратов соответствующей направленности (лецитин, эссенциале, адеметионин, гептор, гептрал и т. п.) позволяет увеличить восстановление La в гликоген.

• Усилению протекания обменных процессов способствуют микроэлементы, в частности железо, фосфор, магний, кобальт (составные части энзимов-катализаторов).

• Препараты цинка снижают уровень активности перекисного окисления липидов. Цинк участвует в метаболизме как необходимая составляющая многих ферментов, в том числе ферментов синтеза мочевины.

• Воздействие на пируватдегидрогеназный комплекс (дихлорацетат, димефосфон) позволяет увеличить количество АТФ.

• Обеспечение достаточным количеством калорий (глюкоза, фруктоза, мед) приводит к снижению процессов катаболизма, уровня гипераммониемии (повышенное содержание в плазме крови свободных ионов аммония) и закисления.

• Энзимы опосредованно увеличивают буферную емкость крови, уменьшают уровень мочевины.

• Массаж, особенно с яблочным уксусом, водные процедуры ускоряют процесс выведения La из организма.

Применение средств, снижающих уровень молочной кислоты, возможно как в тренировочном режиме, так и в ходе соревнований, особенно в их кубковом варианте.

Ниже даны краткие характеристики препаратов, способствующих коррекции содержания La.

Дихлорацетат. Обладает способностью стимулировать активность пируватдегидрогеназного комплекса, что обусловливает уменьшение образования молочной кислоты и снижения ее содержания в тканях и биологических жидкостях. Нормализуется КОС. Препарат назначается в дозе 35–50 мг/кг/сут. Продолжительность курса не уточнена. После длительного применения возможно побочное действие дихлорацетата — периферическая нейропатия.

Димефосфон. Фосфорорганическое соединение, обладающее способностью усиливать тканевое дыхание и стабилизировать состояние клеточных мембран. В клинической практике и в эксперименте показано нормализующее действие димефосфона на равновесие кислот и оснований, уровень молочной и пировиноградной кислот в крови, ПОЛ. Суточная доза препарата составляет 30 мг/кг.

Кокарбоксилаза. Кофермент, образующийся в организме из тиамина (витамина В₁). Оказывает регулирующее воздействие на отдельные функции организма, главным образом на обменные процессы. Участвует в обмене веществ в качестве коэнзима, особенно важную роль играет в углеводном обмене. Снижает уровень молочной и пировиноградной кислот, улучшает усвоение глюкозы. Нормализует питание нервной ткани, способствует восстановлению функций сердечно-сосудистой системы.

Выраженный терапевтический эффект дает только внутривенное введение.

Применяется при различных состояниях, требующих улучшения углеводного обмена, ликвидации дыхательного ацидоза (закисления) при легочно-сердечной, печеночной и почечной недостаточности, недостаточности кровообращения, периферических невритах.

Бенфогамма. Действующее вещество препарата кокарбоксилаза.

Аргинин. Незаменимая аминокислота. Участвует в цикле обмена мочевины, способствует обезвреживанию и выведению из организма аммиака. Понижает артериальное давление. Режим дозирования индивидуальный, в зависимости от показаний и возраста. В спорте применяют внутрь. С осторожностью применяют при заболеваниях почек, нарушении обмена электролитов.

Глютаминовая кислота. Заменимая аминокислота. Нормализует обменные процессы, стимулирует окислительные процессы, способствует нейтрализации и выведению из организма аммиака, повышает устойчивость организма к гипоксии. Способствует синтезу ацетилхолина и АТФ, переносу ионов калия. Глютаминовая кислота относится к нейромедиаторным аминокислотам, стимулирующим передачу возбуждения в клетках ЦНС.

Применяется при тренировке в гликолитическом режиме (снижает уровень лактатной загруженности путем разрыва аммиачного блока), перетренированности (поддержка ЦНС), депрессии. Глютаминовую кислоту применяют также для снятия нейротоксических явлений, связанных с приемом других препаратов.

При длительном применении возможны снижение содержания гемоглобина, лейкопения.

В период применения необходимо проводить исследования мочи и крови. При возникновении побочных эффектов рекомендуется уменьшение дозы препарата.

Стимол — цитруллина малат, производное яблочной кислоты. Действие: антиастеническое, нормализующее обмен веществ. Стимол является естественным и эффективным активатором цикла Кребса, предотвращая развитие молочнокислого ацидоза и повышая уровень продукции АТФ и энергии.

Основными маркерами в патогенезе утомления являются молочная кислота и аммиак. Малат (яблочная кислота) ограничивает накопление молочной кислоты в мышцах, способствуя глюконеогенезу, а цитруллин, участвуя в цикле образования мочевины, выводит избыток аммиака. Степень утомления тем выше, чем больше концентрация лактата в мышцах: молочнокислая интоксикация снижает сократительную способность мышечных тканей.

Показан при астении, усталости и утомлении, при необходимости коррекции кислотно-основного состояния в сторону уменьшения «закисления» организма в тренировочном процессе и соревнованиях. Применяется при срочном восстановлении для устранения лактатацидоза, гипераммониемии (выведение молочной кислоты и мочевины), то есть ликвидации интоксикации и тканевой гипоксии.

Таким образом, препарат расширяет возможности организма спортсмена в тренировках на выносливость, позволяет отодвинуть границу неблагоприятных ощущений и «терпеть» их более длительное время, следовательно — увеличить объем и интенсивность нагрузок.

Противопоказан при гиперчувствительности к препарату, обострении язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. Побочное действие — неприятные ощущения в области желудка (в начале приема).

Принимается внутрь, во время еды, запить ¹/₂ стакана обычной или подслащенной воды.

Янтарная кислота (сукцинат). Применяется при экстремальных физических, психоэмоциональных, тренировочных и соревновательных нагрузках, а также в восстановительном периоде.

Необходимо стремиться подобрать индивидуальную дозу янтарной кислоты в пределах 0,2–0,5 г в сутки. Существуют и другие препараты янтарной кислоты — митомин, энерлит, янтовит и т. д.

Для коррекции состояния ацидоза, возникающего во время нагрузки и после нее, применяются также натрия гидрокарбонат, трометамол, цитруллин.

Диета в период тренировок с использованием механизмов гликолиза должна быть щелочной направленности. Диетические мероприятия можно усилить употреблением цитрусовых (лимонной кислоты), яблок, свежей (свежезамороженной) малины.