112 kowalczyk aktywnosc1.qxp

Transkrypt

Medycyna Sportowa
© MEDSPORTPRESS, 2006; 3(6); Vol. 22, 151-155
Katarzyna Kowalczyk1(B,D,E,F), Marcin Andrzejewski2(B,D,E,F),
Edyta Michalak1(D,E,F), Jan Chmura3(A,D,E),
Tadeusz Rychlewski1(A,E,G)
Author’s Contribution
A – Study Design
B – Data Collection
C – Statistical Analysis
D – Data Interpretation
E – Manuscript Preparation
F – Literature Search
G – Funds Collection
AKTYWNOŒÆ WYBRANYCH ENZYMÓW,
STÊ¯ENIE OKSYPURYN ORAZ KWASU
MOCZOWEGO U M£ODYCH
ZAWODNIKÓW PI£KI NO¯NEJ
2
3
Zak³ad Fizjologii, AWF, Poznañ
Zak³ad Teorii Czasu Wolnego i Rekreacji, AWF, Poznañ
Zak³ad Motorycznoœci Gracza, AWF, Wroc³aw
tio
np
roh
ibit
1
ibu
SELECTED ENZYMES ACTIVITY, OXYPURINES AND URIC ACID
CONCENTRATION IN YOUNG FOOTBALL PLAYERS
nly
-d
istr
S³owa kluczowe: dehydrogenaza mleczanowa, kinaza kreatynowa, oksypuryny, hipoksja
Key words: lactic dehydrogenase, creatine kinase, oxypurines, hypoxy
-
eo
Summary
1705
1
4
13
op
Word count:
Tables:
Figures:
References:
y is
-
for
pe
rs
on
al
us
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
Background. The purpose of this study was to determine the activity of two main
enzymes responsible for ATP gaining in anaerobic conditions: lactic dehydrogenase,
creatine kinase also the level of oxypurines, uric acid and other hipoxia markers were
measured.
Material and methods. 28, 13 years old boys, who trained football were studied.
Participants were qualified into two groups accordingly to sport club in which they trained:
Lech and Warta. Body mass, height and duration of training were comparable in both
groups. Biochemical parameters were determine in venous blood using the diagnostic
tests. The level of oxypurines was estimated by HPLC method, with λ=240 nm.
Results. It was stated that in Lech players the level of blood CK activity was higher and statistically significant. Values of other parameters were comparable in both
groups.
Conclusions. Estimation of actual training ability and determination of the enzyme
activity in players allows to optimize physical training. On the ground of estimated results trainers should individually select the trainings' load for each player.
Th
is c
Adres do korespondencji / Address for correspondence
Katarzyna Kowalczyk
Zak³ad Fizjologii AWF Poznañ
61-871 Poznañ, ul. Królowej Jadwigi 27/39, tel. (0-61) 835-51-90, e-mail: [email protected]
Otrzymano / Received
Zaakceptowano / Accepted
28.10.2005 r.
20.02.2006 r.
-
ed
.
Zaanga¿owanie Autorów
A – Przygotowanie projektu
badawczego
B – Zbieranie danych
C – Analiza statystyczna
D – Interpretacja danych
E – Przygotowanie manuskryptu
F – Opracowanie piœmiennictwa
G – Pozyskanie funduszy
-
-
ARTYKU£ ORYGINALNY / ORIGINAL ARTICLE
151
ed
.
tio
np
roh
ibit
ibu
-d
istr
Materia³ i metody
eo
nly
Badaniom poddano 28 ch³opców w wieku 13 lat,
uprawiaj¹cych pi³kê no¿n¹ w dwóch poznañskich klubach: w Lechu i w Warcie. Charakterystykê antropometryczn¹ oraz sta¿ treningowy badanych przedstawia Tabela 1.
W celu oznaczenia parametrów biochemicznych
we krwi, zawodnikom pobrano 5 ml krwi ¿ylnej, któr¹
natychmiast odwirowano w temp. 4°C. W osoczu
oznaczono spoczynkowe stê¿enia: oksypuryn hipoksantyny (HX), ksantyny (X), kwasu moczowego oraz
aktywnoœæ enzymów – dehydrogenazy mleczanowej
(LDH) i kinazy kreatynowej (CK). Aktywnoœæ badanych enzymów oznaczono metod¹ kinetyczn¹, stosuj¹c testy diagnostyczne firmy CORMAY.
Stê¿enie hipoksantyny, ksantyny i kwasu moczowego oznaczono metod¹ HPLC z detektorem UV.
Pomiarów dokonywano przy d³ugoœci fali 256 nm,
for
pe
rs
on
al
us
Proces przygotowania zawodników o wysokich
kwalifikacjach we wspó³czesnym sporcie charakteryzuje siê du¿¹ z³o¿onoœci¹. W³aœciwie zaprogramowany trening sportowy wywo³uje okreœlone procesy adaptacyjne, niezbêdne do podnoszenia stopnia wytrenowania.
Pi³ka no¿na jest gr¹ zespo³ow¹, której tempo i rytm
gry zmieniaj¹ siê w zale¿noœci od sytuacji panuj¹cej
na boisku. Na ca³y dystans pokonywany przez zawodników podczas meczu sk³adaj¹ siê: starty z ró¿nych
pozycji w zmiennych kierunkach, wielokrotne przyœpieszenia, podbiegi do pi³ki, strza³y, drybling, marsz
i trucht. W rzeczywistoœci sprinty nie wystêpuj¹ oddzielnie podczas meczu, wykonywane s¹ w seriach,
w po³¹czeniu z krótkimi odpoczynkami, które maksymalnie aktywizuj¹ procesy tlenowej resyntezy ATP
[1,2,3].
Ze wzglêdu na Ÿród³o energii wykorzystywanej do
pracy miêœniowej w czasie 90-minutowego meczu,
pi³kê no¿n¹ zaliczamy do dyscyplin wytrzyma³oœciowych. Jednak¿e podczas meczu wystêpuj¹ fazy o bardzo wysokiej intensywnoœci. Podczas sprintów trwaj¹cych od 1.5 do 3-4 sekund, zrywów na kilkumetrowych odcinkach oraz czynnoœci technicznych (tj. wyskoki, œlizgi, strza³y) ATP pozyskiwane jest z fosfokreatyny zmagazynowanej w miêœniu. Szybkoœæ tego
procesu zale¿y od aktywnoœci kinazy kreatynowej
(CK). Gdy poziom fosfokreatyny zostanie zu¿yty
w 2/3 iloœci, a obci¹¿enie bêdzie kontynuowane, to
resynteza ATP oparta jest g³ównie na procesach kwasomlekowych. Szybkoœæ tych mechanizmów oraz
iloœæ kwasu mlekowego zale¿¹ od aktywnoœci dehydrogenazy mleczanowej (LDH) [4,5,6]. W niedotlenionym miêœniu, oprócz pojawiaj¹cego siê kwasu
mlekowego, dochodzi równie¿ do rozpadu cz¹steczki
AMP (Ryc. 1). W wyniku tego procesu wzrasta, pocz¹tkowo w komórce a póŸniej we krwi, stê¿enie oksypuryn (hipoksantyny i ksantyny) oraz kwasu moczowego. Nagromadzona w wyniku rozk³adu AMP hipoksantyna zostaje przekszta³cona w ksantynê przy udzia-
y is
op
is c
Th
Ryc. 1. Rozk³ad nukleotydów adeninowych
Fig. 1. Pathway of adenine nucleotide
-
le enzymu dehydrogenazy ksantynowej, która w warunkach hipoksji przechodzi w formê oksydazow¹.
W tym przypadku akceptorem elektronów jest tlen.
Dlatego te¿ w niedotlenionej tkance rozk³adowi AMP
towarzyszy produkcja wolnych rodników tlenowych
(Ryc. 1) [7,8,9,10].
Powstaj¹cy podczas wysi³ku kwas mlekowy ogranicza zdolnoœci wysi³kowe pi³karza poprzez zmiany
przepuszczalnoœci b³on komórkowych, a w konsekwencji zaburzenia sprawnoœci centralnego uk³adu
nerwowego. Zmiany te obserwujemy podczas meczu
w postaci niecelnych podañ, niew³aœciwej oceny sytuacji panuj¹cej na boisku, czêstych fauli oraz licznych kontuzji [11]. Dlatego te¿ wa¿ne jest budowanie,
na bazie wytrzyma³oœci tlenowej zawodników, przydatnej podczas gry wytrzyma³oœci beztlenowej, w której to organizm wykorzystuje energiê zgromadzon¹
w postaci fosfagenów.
Celem naszych badañ by³a ocena aktywnoœci CK,
LDH oraz stê¿enia oksypuryn w osoczu krwi m³odych
pi³karzy no¿nych graj¹cych w dwóch poznañskich
klubach sportowych.
Wstêp
-
-
-
-
Kowalczyk K. i wsp., Aktywnoœæ wybranych markerów w osoczu krwi m³odych pi³karzy no¿nych
152
tio
np
roh
ibit
ed
.
Tab. 1. Charakterystyka antropometryczna i sta¿ treningowy badanych grup
Tab. 1. Anthropometric characteristic of groups and duration of training
ibu
-d
istr
nly
wej. W pi³ce no¿nej do hipoksji dochodzi podczas zrywów, w przed³u¿onych sprintach miêdzy 30-50 m,
szybkich zwrotów oraz startów do pi³ki. Wy¿sz¹ aktywnoœæ CK odnotowano u zawodników Lecha, u których obserwuje siê ni¿sze stê¿enia LA. Kwas mlekowy ulegaj¹c dysocjacji, powoduje zakwaszenie miêœni
i uszkodzenie komórek miêœniowych oraz jest przyczyn¹ rozwijaj¹cego siê zmêczenia oœrodkowego.
Obserwujemy to na boisku w postaci spowolnionej,
ma³o dynamicznej i widowiskowej gry, z licznymi niecelnymi podaniami [11].
W dotychczasowym piœmiennictwie nie znaleziono badañ z zakresu aktywnoœci enzymu kinazy kreatynowej, dehydrogenazy mleczanowej czy stê¿enia
oksypuryn i kwasu moczowego prowadzonych na m³odych pi³karzach no¿nych. Z danych literaturowych wynika, ¿e takie badania wykonywano u starszych zawodników, m.in. p³ywaków, zapaœników, kajakarzy.
W naszych badaniach obserwowana aktywnoœæ
CK nie jest wysoka, bo w dolnych granicach normy. Zaznaczyæ trzeba, ¿e s¹ to dzieci z ma³¹ mas¹ miêœniow¹. Podobne wartoœci odnotowali K³apciñska i wsp.
[12] u 13-letnich p³ywaczek o zbli¿onej masie cia³a.
Odnotowana aktywnoœæ CK to 143,31±56,03 U/l, natomiast LDH 211,59±68.61 U/l. Poprzêcki i wsp., prowadz¹c swoje badania na biegaczach w wieku 18-20
lat, biegaj¹cych ró¿ne dystanse (100 m, 400 m), odnotowali wy¿sz¹ aktywnoœæ CK 477,61 U/l i ni¿sz¹
LDH 230,9 U/l. Na tak¹ aktywnoœæ wp³ywa nie tylko
rozwijana z wiekiem masa miêœniowa zawodników,
ale równie¿ lata treningu [13].
al
us
w buforze fosforanowym o pH 5.8. Wyniki badañ przedstawiono jako œrednie arytmetyczne odchylenie standardowe. Analizê statystyczn¹ przeprowadzono za
pomoc¹ testu U Manna-Whitney’a.
eo
Ryc. 2. Stê¿enie hipoksantyny i ksantyny u zawodników Lecha i Warty
Fig. 2. Lech and Warta soccer`s hypoxantine and xantine concentration
on
Wyniki
y is
for
pe
rs
Pomiêdzy badanymi grupami nie stwierdzono
istotnych ró¿nic w stê¿eniach hipoksantyny (12,38±
3,340 vs 12,26±3,15 mol/l), ksantyny (3,39±1,226 vs
2,99±1,068 mol/l) oraz kwasu moczowego (347,16±
95,378 vs 322,60±97,775 mol/l) (Ryc. 2 i 3).
U zawodników Lecha zaobserwowano statystycznie istotn¹, wy¿sz¹ w porównaniu z zawodnikami Warty, aktywnoœæ kinazy kreatynowej (60,01±22,942 vs
39,81±18,261 U/l; p<0,05). Nie wykazano natomiast
ró¿nic pomiêdzy grupami w aktywnoœci dehydrogenazy mleczanowej (185,58±39,404 vs 181,16±37,060
U/l) (Ryc. 4).
Dyskusja
Th
is c
op
Przeprowadzone badania mia³y na celu porównanie wartoœci spoczynkowych parametrów biochemicznych krwi, takich jak hipoksantyna i ksantyna (oksypuryny), kwasu moczowego oraz aktywnoœci dwóch
miêœniowych enzymów (kinazy kreatynowej i dehydrogenazy mleczanowej) u 13-letnich zawodników pi³ki
no¿nej dwóch poznañskich zespo³ów – Lecha i Warty.
Oznaczane przez nas enzymy s¹ odpowiedzialne
za resyntezê ATP w niedotlenionej komórce miêœnio-
-
-
-
-
-
153
ibu
for
pe
rs
on
al
us
y is
is c
op
Dlatego te¿ ³atwo jest wyci¹gn¹æ wniosek, ¿e im
lepsze szybkoœciowe przygotowanie zawodnika i powi¹zane z tym „przekierowanie” jego metabolizmu
w kierunku procesu fosfagenowego, tym lepsze rezultaty na boisku i korzystniejsze funkcjonowanie organizmu w warunkach hipoksji. Markerami kryzysu
energetycznego komórki s¹ takie metabolity jak HX,
X i UA, które powstaj¹ z rozpadu AMP. Stwierdzone
w badaniach œrednie wartoœci stê¿enia tych metabolitów s¹ porównywalne w obu badanych grupach
(Ryc. 2, 3).
Th
-
Ryc. 4. Aktywnoœæ dehydrogenazy mleczanowej i kinazy kreatynowej u zawodników Lecha i Warty
Fig. 4. Lech and Warta soccer`s lactate dehydrogenase and creatine kinase activity
-
-d
istr
eo
nly
Ryc. 3. Stê¿enie kwasu moczowego u zawodników Lecha i Warty
Fig. 3. Lech and Warta soccer`s uric acid concentration
-
-
tio
np
roh
ibit
ed
.
-
154
Kszta³towanie tak wa¿nej dla zawodnika szybkoœci nadal budzi w¹tpliwoœci ze wzglêdu na indywidualizacjê obci¹¿eñ treningowych. Na podstawie struktury w³ókien miêœniowych, unerwienia oraz aktywnoœci enzymów odpowiedzialnych za tlenowe i beztlenowe mechanizmy pozyskiwania ATP mo¿emy okreœliæ predyspozycje sportowe zawodnika, a nastêpnie
indywidualnie dobieraæ obci¹¿enia wysi³kowe. B³êdem jest stosowanie jednakowych obci¹¿eñ treningowych dla wszystkich zawodników.
tio
np
roh
ibit
nly
eo
us
al
on
pe
rs
for
Th
is c
op
y is
-
1. Reilly T. Physiological aspects of soccer. Biol Sport
1994; 1: 3-20.
-d
istr
1. Oznaczenie aktywnoœci CK i LDH pozwala oceniæ
predyspozycje m³odego zawodnika do wykonywania wysi³ku o wysokiej intensywnoœci.
2. Oksypuryny i kwas moczowy s¹ czu³ymi markerami niedotlenienia komórkowego.
3. Ocena aktualnych zdolnoœci wysi³kowych zawodnika oraz oznaczenie aktywnoœci enzymów odpowiedzialnych za pozyskiwanie ATP pozwalaj¹ optymalizowaæ trening fizyczny.
4. Uzyskane wyniki potwierdzaj¹ tezê, ¿e nale¿y indywidualnie dobieraæ obci¹¿enia treningowe dla
poszczególnych zawodników.
-
ibu
Wnioski
Piœmiennictwo
2. Ronikier A. Mierniki wydolnoœci i ich diagnozuj¹ce
zastosowanie w sportowych grach zespo³owych. Materia³y z Internacional Conference on Science in
Sport Team Games. Bia³a Podlaska 1995; 60-68.
3. Lacour JR. Fizjologiczne aspekty gry w pi³kê no¿n¹.
Sport Wyczynowy 1982; 12: 9-12.
4. Chmura J. Kszta³towanie wytrzyma³oœci szybkoœciowej pi³karza (II). Sport Wyczynowy 1993; 9-10: 29-35.
5. Chmura J. Kszta³towanie wytrzyma³oœci szybkoœciowej pi³karza (I). Sport Wyczynowy 1993; 7-8: 32-40.
6. Chmura J. Charakterystyka i koszt fizjologiczny czynnoœci ruchowych pi³karza w czasie gry (I). Sport Wyczynowy1997; 5-6: 11-22.
7. Banaszak F, Rychlewski T. Metabolizm kwasu adenilowego w warunkach wysi³ku fizycznego. Zmiany poziomu oksypuryn osocza krwi, reutylizacja oksypuryn. Monografia AWF Poznañ 1992; 274: 681-697.
8. Banaszak F. Metabolizm nukleotydów pirymidynowych i purynowych w nadciœnieniu têtniczym pierwotnym – ocena wp³ywu leków hipotensyjnych. Monografia AWF Poznañ 1999; 341.
9. Parks DA, Granger DN. Xanthine oxisase: biochemistry, distribution and physiology. Acta Physiol Scand
Suppl 1986; 548: 876-99.
10. Saltin B. Metabolic fundamentals in exercise. Med
Sci Sports Exercise 1973; 5: 137-146.
11. Chmura J. Charakterystyka i koszt fizjologiczny czynnoœci ruchowych pi³karza w czasie gry (I). Sport Wyczynowy 1997; 5-6: 11-22.
12 K³apciñska B, P³atek £, Jabczyk M, Grzesiok K.
Changes in plasma activites of creatine kinase (CK)
and lactate dehydrogenase (LD) in adolescent female swimmers during a two-year course of training.
Biology of Sport 2001; 18: 269-280.
13. Poprzêcki S, K³apciñska B, Iskra J. Zmiany aktywnoœci kinazy kreatynowej (CK) i dehydrogenazy mleczanowej (LDH) w osoczu krwi u p³otkarzy po testach
biegowych na krótkim dystansie i w okresie restytucji. Trening 1997; 34: 265-273.
ed
.
Z fizjologicznego punktu widzenia, pi³karz okreœlany jako typ zawodnika wytrzyma³oœciowego nie osi¹gnie, z powodu innych predyspozycji genetycznych,
takiej szybkoœci jak typ zawodnika szybkoœciowego.
Ocena aktualnej zdolnoœci wysi³kowej zawodnika
oraz aktywnoœci g³ównych enzymów odpowiedzialnych za proces resyntezy ATP pozwala w³aœciwie sterowaæ treningiem sportowym, a w konsekwencji oczekiwaæ okreœlonych wyników sportowych.
Dysproporcje pomiêdzy zawodnikami obu dru¿yn
maj¹ odzwierciedlenie na boisku. W sezonie 2002/
2003 Lech czterokrotnie pokona³ zespó³ Warty, zajmuj¹c pierwsze miejsce w tabeli. M³odzi Lechici grali
dynamiczniej, poprzez szybsze starty do pi³ki ³atwiej
przejmowali j¹ od przeciwnika. Na koñcowy wynik
sk³ada³a siê nie tylko szybkoœæ i zwinnoœæ, ale tak¿e
lepsza motoryka zawodników Lecha.
-
-
-
155

112 kowalczyk aktywnosc1.qxp

Transkrypt

Podobne dokumenty

This copy is for personal use only

This copy is for personal use only

This copy is for personal use only

FULL TEXT - Zeszyty Teoretyczne Rachunkowości

This copy is for personal use only - distribution prohibited.

roczniknaukowy - Stowarzyszenie Idokan Polska

This copy is for personal use only

FULL TEXT - Medycyna Sportowa

This copy is for personal use only