КЛИНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ УРОВНЯ ЛАКТАТА КРОВИ В ЛАБОРАТОРНОЙ ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИКЕ

К. м.н., доцент кафедры биохимии РМАПО, Москва

МЕТАБОЛИЗМ ЛАКТАТА

С момента описания в 1927 году J. Meakins и C. Long связи между повышением уровня лактата в крови и наличием признаков тканевой гипоксии у пациентов с циркуляторным шоком, уровень лактата оценивается как маркер тканевой гипоксии у этой группы больных. С другой стороны, лактат является нормальным конечным продуктом гликолиза в соответствии с реакцией:

Pyruvate + NADH + H+ ß - à lactate + NAD (1)

В нормальных условиях формируется соотношение лактат: пируват = 10:1. Практически все клетки способны вырабатывать лактат. Ткани с высоким уровнем метаболизма (кишечник, мозг, скелетные мышцы и др.) привносят наибольший вклад в ежедневную продукцию лактата, формируя его нормальный уровень в крови около 1.3 ммоль/л. В норме суммарная продукция лактата составляет около 1.0 ммоль/кг/час, то есть суточная продукция в расчете на взрослого индивидуума колеблется от 1200 до 1500 ммоль. Базисная продукция лактата в энергично работающих скелетных мышцах может увеличиваться в десятикратном размере, что определяет интерес к уровню лактата крови в спортивной медицине. На фоне интенсивных физических упражнений уровень лактата крови повышается в 10-15 раз по сравнению с базовым, отражая напряженность метаболических процессов аэробного и анаэробного гликолиза. Динамика роста уровня лактата позволяет определять наиболее перспективных спортсменов в таких видах спорта как гребля, легкая атлетика , лыжные гонки и др. Это повышение абсолютно разнится от описанного J. Meakins и другими авторами повышения лактата у критических больных.

Метаболизация лактата осуществляется в основном в печени путем превращения в пируват. Следовательно, уровень лактата зависит от метаболизма пирувата. Для понимания роли пирувата важна реакция конверсии пирувата в ацетил-коэнзим-А под воздействием пируватдегидрогеназы, который затем в свою очередь метаболизируется в цикле Кребса (цикл трикарбоновых кислот) с последующим окислительным фосфорилированием с образованием основного универсального источника энергии – аденозинтрифосфата (АТФ ). Пируват может быть использован также для регенерации глюкозы путем конверсии в оксалоацетат. Таким образом, лактат может быть превращен обратно в глюкозу, которая, соответсвенно, может быть метаболизирована в лактат (так называемый цикл Кори). Восстановление глюкозы из лактата является важным механизмом и удаления лактата из системного кровотока после длительной тканевой гипоксии (например, после остановки сердечной деятельности). И, наконец, пируват может быть преобразован в аланин и альфа-кетоглютамат. Обратимость этой реакции восстанавливает пируват, который может быть использован для окисления или глюконеогенеза. Из уравнения 1 мы можем сделать заключение, что даже в случае нормального соотношения NAD/ NADH и рН клетки, уровень лактата будет расти при избыточном образовании пирувата, нарушении его утилизации или конверсии в ацетил-коэнзим-А. Утилизация пирувата нарушается при дефиците пируватдегидрогеназы (врожденные нарушения метаболизма). Дисфункция пируватдегидрогеназного комплекса может проявляться также при сепсисе, приводя к повышению уровня пирувата и лактата в крови. Клинически наиболее значимой причиной снижения утилизации пирувата является дефицит клетки по кислороду, так как оба процесса: и окисление пирувата и глюконеогенез требуют наличия кислорода. Следовательно, при дефиците кислорода глюкоза в большей степени конвертируется в лактат с образованием только 2 молей АТФ вместо 34 молей при метаболизации в цикле Кребса.

Существует три механизма транспорта лактата через мембрану клетки:

2) обмен на другие анионы (например Cl - или HCO3- ) облегчает транспорт лактата через клеточную мембрану

3) транспорт, связанный с переносом Н+ через мембрану; при наличии градиента рН на мембране клетки поток лактата увеличивается.

В соответствии с последним механизмом при ацидозе увеличивается захват лактата клетками (например, скелетной мускулатуры и кардиомиоцитами). В противоположность этому, при алкалемии происходит выброс лактата из клетки, приводя к повышению уровня лактата в крови. Также при алкалемии играет определенную роль стимуляция фосфофруктозокиназы, приводящая к усилению гликолиза и, соответственно, к продукции лактата. Несмотря на то, что повышение уровня лактата в крови часто сопровождается развитием ацидоза (так называемый лактацидоз), продукция лактата не ведет напрямую к выбросу Н+ ионов, так как Н+ ионы утилизируются при продукции АТФ из АДФ или АМФ

ATP à ADP + Pi + H+ - à AMP + 2Pi + 2H+ (2)

Неспособность клеток утилизировать Н+ ионы, генерируемые при гидролизе АТФ, является основной причиной развития метаболического ацидоза при гипоксических состояниях.

ТИПЫ НАРУШЕНИЙ УРОВНЯ ЛАКТАТА КРОВИ

Лактацидоз как клинический синдром был впервые описан Huckabee в 1961 году: это повышение уровня лактата крови вследствие его гиперпродукции или снижения элиминации, или сочетание этих факторов. Cohen и Woods в 1976 году выделили четыре типа лактацидоза: А, В1, В2, В3.

Тип А – наиболее часто встречающийся в клинической практике, является следствием снижения оксигенации тканей, то есть тканевой гипоксии (все виды шока, отравление моноксидом углерода, отек легких, острая асфиксия , застойная сердечная недостаточность и др.).

Расстройства, сгруппированные в тип В, не сопровождаются тканевой гипоксией вплоть до терминальных стадий заболеваний.

Тип В1 – пациенты с такими заболеваниями как диабет, болезни печени и почек, некоторые инфекции, неопластические процессы, судорожный синдром. Например, при большом судорожном синдроме уровень лактата повышается как вследствие ларингоспазма, так и вследствие гиперпродукции лактата в мышцах. При бактериемии одним из механизмов повышения лактата является повреждение пируватдегидрогеназного комплекса эндотоксином бактерий. При лейкемии и других неопластических процессах с хроническим повышением уровня лактата крови его снижение является признаком эффективности терапии цитолитиками.

Тип В2 – лактат-ацидоз, вызванный некоторыми препаратами или ядами. Терапия диабета бигуанидами сопровождается лактацидозом вследствие снижения активности пируваткарбоксилазы, приводящей к ингибиции глюконеогенеза. Механизм лактацидоза при отравлении этанолом не совсем понятен. Предполагается влияние судорожного синдрома, а также повышение соотношения NADH/ NAD.

Тип В3 – включает достаточно редкие врожденные аномалии, связанные с нарушением митохондриального окисления пирувата.

Измерения лактата крайне важны в диагностике болезни McArdles (type 5 glycogen storage disease), встречающейся преимущественно у мужчин и проявляющейся мышечными болями и напряжением мышц после незначительных физических нагрузок. При увеличении нагрузок боль проходит, но развивается некроз мышц и миоглобинурия. Лабораторная диагностика основывается на отсутствии роста уровня лактата на фоне физических нагрузок.

ЛАКТАТ И ТКАНЕВАЯ ГИПОКСИЯ (ТИП А ЛАКТАЦИДОЗА)

В клинической практике уровень лактата в крови применяется для мониторирования уровня тканевой гипоксии: утилизация пирувата зависит от наличия кислорода и соответственно, снижение доставки кислорода к клеткам приводит к повышению продукции лактата и повышению его уровня в крови. Гипоксия тканей определяется как дисбаланс между потребностью в кислороде и его доставкой (DO2) . При снижении доставки кислорода ткани обеспечивают потребность в нем, увеличивая экстракцию кислорода из артериальной крови. Это выражается в повышении индекса экстракции кислорода (O2 ER) и снижении сатурации смешанной венозной крови (SvO2%). В норме в тканях экстрагируется около 25% кислорода, доставляемого артериальной кровью.

Доставка кислорода к тканям является производной содержания кислорода в артериальной крови (ctO2) и сердечного выброса (Qt).

DO2 = ctO2x Qt = (ctHbxSaO2x(1- FCOHb - FmetHb)+ 0.003xpO2)x Qt (3)

ctHb – концентрация гемоглобина

SaO2% - сатурация артериальной крови

Снижение каждого компонента в уравнении может привести к снижению DO2. Обычно снижение концентрации гемоглобина или уровня сатурации компенсируется повышением сердечного выброса таким образом, что DO2 остается на уровне потребности и не наступает тканевой гипоксии. При срыве компенсаторных механизмов DO2 быстро снижается ниже критического уровня, снижается потребление кислорода тканями и повышается уровень лактата в крови. Этот феномен зависимости потребления от доставки был продемонстрирован в экспериментальных работах со снижением ctHb, SaO2% и Qt.

Shibutani, Komatsu et al. в работах 1983 и 1987 г. г. показали, что эффект зависимости потребления от доставки наступает при снижении DO2 ниже критического уровня в 300 мл/мин. Так как это была группа кардиохирургических больных со сниженными компенсаторными возможностями, снижение DO2 ниже критического уровня приводило к тканевой гипоксии и повышению уровня лактата. В 1990 году Vincent et al показали, что увеличение потребления кислорода у кардиохирургических больных с повышенным лактатом наступало только на фоне инфузии добутамина.

Интерпретация повышения уровня лактата у септических больных достаточно сложна. Тем не менее в ранней фазе септического шока повышение уровня лактата в крови связано с наличием зависимости потребления от доставки и тканевой гипоксии.

В отсутствие тканевой гипоксии к повышению уровня пирувата приводит дисфункция пируватдегидрогеназного комплекса. Повышенный аэробный гликолиз увеличивает уровень внутриклеточного пирувата при отсутствии необходимости повышения продукции АТФ. Повышение активности Na+-K+-АТФ-азы в случае нормоксии клетки связано с этим механизмом аэробной продукции лактата (James JH, Fang CH et al, 1996). Описанный механизм важен для понимания повышения уровня лактата у септических больных, а также при врожденных метаболических аномалиях. Распад белков приводит к повышению выброса аминокислот, что может привести к повышению уровня пирувата в процессе глюконеогенеза. Третьим механизмом повышения лактата у септичеких больных в отсутствие тканевой гипоксии является снижение клиренса лактата (например, при снижении регионального кровотока и дисфункции печени).

Взаимоотношения уровня лактата и концентрации Н+ иона далеки от прямолинейных. Исследование, проведенное в 1996 году Gutierrez и Wulf, выявило отсутствие тесной связи между уровнем лактата и концентрацией Н+ ионов у септических больных. Авторы отметили влияние на эти отношения таких факторов, как наличие почечной дисфункции или уровня рСО2 вследствие манипуляций с аппаратом ИВЛ.

Суммируя вышесказанное, можно заключить, что повышение уровня лактата (сопровождаемое или нет системным ацидозом) отражает сложный комплекс метаболических нарушений, среди которых основными элементами являются увеличение аэробной или анаэробной продукции лактата и снижение его клиренса. Значимость этих элементов неоднозначна при различных патологических состояниях. Также нет прямой корреляции с другими клиническими и лабораторными признаками критического состояния. Все это создает необходимость измерения уровня лактата крови у критических больных, в противовес попыткам вывести лактат как расчетный показатель на основании других параметров.

ТЕХНИКА ИЗМЕРЕНИЯ И ВИД ПРОБЫ

Впервые описанное Gaglio в 1886 году измерение уровня лактата требовало 100-200 мл крови и несколько дней для получения результата. Broder и Weil, впервые применив в 1964 году метод спектрофотометрии, существенно сократили время измерения, что позволило оценивать динамику уровня лактата у критических больных. Поистине революционным оказалось создание специфического лактат-электрода в составе анализатора газов крови и КОС, что позволило получать лактат за 1-2 минуты измерения из 100-150 мкл цельной крови наряду с другими параметрами ургентной диагностики критического больного. Важна возможность получения параметра из цельной крови, а не из плазмы или сыворотки, что требовало бы дополнительное время на сепарацию. Наиболее приемлема для оценки уровня лактата, также как и других параметров ургентной диагностики – артериальная кровь. Однако, допустимо также и взятие смешанной венозной крови. Капиллярная проба может быть альтернативой только в случае невозможности взятия артериальной пробы. При этом должны быть соблюдены правила забора пробы, препятствующие искажению результата. Проба крови по возможности должна быть немедленно исследована. В случае задержки она должна храниться в так называемой «ледяной бане», то есть охлажденной до 1-4 С, что позволяет в несколько раз снизить уровень метаболизма в пробе цельной крови.

КЛИНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЯ ЛАКТАТА КРОВИ

Измерение уровня лактата крови должно быть частью оценки любого больного в критическом состоянии. Уровень лактата крови в качестве маркера сложных метаболических нарушений, является хорошим предиктором в интенсивной практике.

По данным Roumen и Redl, опубликованным в 1993 году, лактат оказался лучшим предиктором развития респираторного дистресс-синдрома и полиорганной недостаточности у больных с политравмой, нежели такая известная многокомпонентная шкала оценки критического больного как APACHE. Снижение уровня лактата крови на фоне интенсивной терапии оказалось хорошим показателем ее адекватности.

Da Silva и Hemneber в публикации 2000 года показали значимость и сопряженность измеренных у новорожденного на 30 мин после родов таких параметров, как дефицит оснований и уровень лактата в крови в качестве прогностических признаков неврологических нарушений после перенесенной внутриродовой асфиксии. Лактемия меньше 5 ммоль/л и/или дефицит оснований менее 10 ммоль/л не приводили к неврологическим осложнениям. Концентрация лактата более 9 ммоль/л была связана с умеренной или тяжелой энцефалопатией с чувствительностью 84% и специфичностью 67%.

с соавт. в публикации 2005 года продемонстрировали значимость интраоперационной динамики лактата крови, отражающего изменения тканевой перфузии и тканевого газообмена у больных с политравмой, осложнившейся геморрагическим шоком. Динамику лактата крови авторы использовали в качестве критерия эффективности проводимой терапии и предиктора летального исхода.

Лечение ВИЧ-инфекции аналогами нуклеозидов нередко сопровождается лактацидозом, то есть повышением уровня лактата более 5 ммоль/л с параллельным сниженим рН< 7.35 (O. Andersen et al, 2003), что, скорее всего, определяется митохондриальной токсичностью антиретровирусных препаратов.

Mullner et al в 1997 году показали прогностическую значимость лактата крови (100% специфичность при уровне лактата 16 ммоль/л) в развитии неврологических дефицитов после перенесенной фибрилляции желудочков.

Kellum в публикации 1998 года подчеркивает, что лактемия при септических состояниях связана не столько с кислородным дефицитом тканей, сколько с усилением аэробного и анаэробного гликолиза, параллельно с разобщенностью пируватдегидрогеназного комплекса. Также автор отмечает не диагностическую значимость уровня лактата per se , а его значимость в качестве маркера «неблагополучия».

В обзорной статье Hameed et al, опубликованной в 2003 году и посвященной проблемам доставки кислорода у критических больных, авторы подчеркивают неспецифичность таких традиционных признаков шока, как ЧСС, АД, температура кожи, диурез. Даже интерпретация таких параметров гемодинамики, как давление заклинивания в легочной артерии и сердечный выброс, может быть неоднозначной при прогрессировании шока. Нарушение доставки кислорода к тканям, приводящее к повреждению метаболизма пирувата, будет выражаться в накоплении лактата, увеличении дефицита оснований, увеличении анионного промежутка и снижении системного рН. Эти параметры играют также прогностическую роль в развитии такого осложнения, как полиорганная недостаточность, и в конечном счете, в прогностике уровня смертности. Наиболее же информативны прямые измерения доставки кислорода к тканям (DO2) и потребления кислорода тканями (VO2), производимые с обязательным измерением Qt, SaO2%, SvO2%. Значимость региональной гипоперфузии в развитии шока выдвинула на одну из первых диагностических позиций такой параметр как рН при желудочной тонометрии (рН i).

В заключение можно отметить, что далеко не исчерпаны как прогностические, так и диагностические возможности интерпретации уровня лактата крови в оценке эффективности транспорта кислорода при критических состояниях. Фактически еще не были проведены многоцентровые, международные исследования, способные решить спорные вопросы оценки тканевой гипоксии. Технически просматривается возможность в совершенствовании методики измерения, создании приборов для мониторирования уровня лактата в режиме реального времени.

Библиография:

Пудина лактата крови у новорожденных, рожденных в асфиксии. Материалы Российского конгресса по педиатрической анестезиологии , реанимации и интенсивной терапии. Москва, 2001, с.233. Торшин лактата крови как показатель STAT-анализа. Лаборатория. №4, 2001, с.17. Bakker J. Increased blood lactate levels: a marker of...? www. bloodgas. org. June,2003 Meakins J, Long CNH. Oxygen consumption, oxygen debt and lactic acid in circulatory failure. J Clin Invest, 1927; 4:273. Gutierrez G, Wulf ME. Lactic acidosis in sepsis: a commentary. Intensive Care Med 1996; 22, 1: 6-16. Shibutani K, Komatsu T, Kubal K et al. Critical level of oxygen delivery in anesthtized man. Crit Care Med 1983; 11,8: 640-43. Vincent Jl, Roman A, De Backer D, Kahn RJ. Oxygen uptake/ supply dependency. Effects of short-term dobutamine infusion. Am Rev Respir Dis 1990; 142, 1: 2-7. Roumen RMH, Redl HR, Schlag G et al. Scoring systems and blood lactate concentration in relation to the development of adult respiratory distress syndrome and multiple organ failure in severely traumatized patients. J Trauma 1993; 35: 349-55. Andersen O, Haugaard SB, Jorgensen LT et al. Preanalytical handling of samples for measurement of plasma lactate in HIV patients. Scand J Clin Lab Invest 2003; 63: 449-454. Kost GJ, Nguyen TH, Tang Z. Whole-Blood Glucose and Lactate. Arch pathol lab Med 2000; 124: en WW, Ridley B, Blakney G, Higgins parison of lactate, bilirubin and hemoglobin F concentrations obtained by the ABL700 series blood gas analyzers with laboratory methods. Clinical Biochemistry 2003; 36: 103-107. Mullner M, Sterz F, Domanovits et al. The association between blood lactate concentration on admission, duration of cardiac arrest and functional neurological recovery in patients resuscitated from ventricular fibrillation. Intensive Care Med 1997; 23: 1138-1143. Kellum JA lactate and pHi: Our continued search for markers of tissue distress. Crit Care Med 1998; 26(11): 1783-1784. Hameed SM, Aird WC, Cohn SM Oxygen delivery. Crit Care Med 2003; 31 (12) : S658-S667. Toffaletti JG Blood Lactate: Biochemistry, Laboratory Methods and Clinical Interpretation. Critical Reviews in Clinical Laboratory Sciences 1991; 28 (4): 253-268.

Catad_tema Спортивная медицина - статьи

Влияние цитруллина малата на динамику элиминации лактата из мышц и крови у спортсменов высокой квалификации

Спринтерский бег - один из олимпийских видов спорта. Его относят к так называемым метаболическим видам спорта в связи с тем, что результативность при выполнении специальных физических нагрузок в значительной степени обусловлена эффективностью функционирования механизмов энергообеспечения мышечной деятельности, способностью мышц поддерживать запрограммированную интенсивность сокращений. В процессе подготовки спортсменов-спринтеров значительную часть занимают специальные беговые упражнения, выполнение которых сопровождается накоплением в организме молочной кислоты (лактата) в высокой, вплоть до максимальной, концентрации. Следует отметить, что высокое содержание лактата сохраняется в мышцах и крови и в период отдыха (до 6-10 мин).

В связи с этим актуальна проблема поиска препарата, который способствует выводу лактата из мышц в кровь и последующей элиминации его из организма. По результатам проведенного поиска в литературе среди лекарственных препаратов-корректоров метаболизма нас заинтересовал препарат Стимол (Biocodex, Франция). Лекарственное средство представляет собой комбинацию L-цитруллина и малата. Эти две аминокислоты в норме всегда присутствуют в организме человека и являются катализаторами многих метаболических процессов. При экзогенном введении этих веществ в организм в момент наступления адаптационного кризиса происходит каскадное усиление реакций метаболизма и выведение продуктов катаболизма - лактата и аммония. Стимол также эффективен практически при всех типах астенических состояний (физической, психической, постинфекционной и послеоперационной астении, а также сексуальной астении, астении в период беременности, астении эндокринного происхождения, в частности при сахарном диабете и алкогольно-абстинентном синдроме).

Мы изучали применение противоастенического средства Стимол в качестве безопасного корректора метаболизма в период адаптации спортсменов-спринтеров. Планировалось изучить особенности использования Стимола в условиях митохондриальной интоксикации на фоне алиментарного дефицита резервов глюкозы и липидов при экстремальных нарушениях кислотно-щелочного состояния.

Материал и методы исследования

Клиническую эффективность использования препарата Стимол изучали у выборочной группы спортсменов-спринтеров, физические нагрузки которых, особенно в период активных тренировок, сопровождались значительными нарушениями кислотно-основного равновесия и требовали длительной частичной и/или полной реконвалесценции. Основную группу составили 18 спортсменов, которые получали препарат Стимол в стандартной дозе (1 пакет 3 раза в сутки) на протяжении 2 недель. В контрольную группу вошли 34 спортсмена-спринтера, получавшие плацебо. Распределение спортсменов на группы проводили методом "слепого конверта". Обе группы были полностью сопоставимы как по объему суточных физических нагрузок, так и по возрастному и половому составу.

Результаты клинических исследований оценивали с помощью статистической обработки данных: материалов анкет и опросников по вегетативной патологии Московской медицинской академии им. И.М. Сеченова, оценки состояния по тестам Спилберга и Бека, показателя социальной адаптации по анкете "Качество жизни", а также данных биохимических исследований.

Результаты и их обсуждение Значительные физические нагрузки у спортсменов-спринтеров сопровождаются физико-химическими изменениями внутренней среды организма, в т. ч. и критическим снижением уровня рН (до 6,6 в работающих мышцах, и до 6,9 - в крови). Такие сдвиги кислотно-основного состояния приводят к частичной инактивации или торможению активности всех регулирующих систем организма (центральной нервной системы, вегетативной нервной системы, ферментов и гормонов), нарушению деятельности исполнительных систем, начиная с субклеточного (клеточные мембраны, митохондрии, рибосомы, нуклеиновые кислоты) и клеточного уровней (частичный некроз отдельных мышечных волокон), и с дальнейшим последовательным переходом на органный уровень и на уровень всего организма. Именно поэтому после выполнения спринтерских нагрузок в зоне их субмаксимальных величин для полного восстановления организма спортсмену нужно длительное время, что не всегда возможно, особенно в случае ответственных соревнований.

Рассматривая молекулярные механизмы действия препарата Стимол, следует указать, что они предусматривают введение веществ, способных выступать в роли метаболических "посредников" между цитоплазмой и митохондриями (малат), что позволяет обойти аммиачный блок окисления и ограничить объем накопления молочной кислоты благодаря ее метаболизму путем неоглюкогенеза, и промежуточных метаболитов цикла образования мочевины (L-цитруллин), ускоряющих метаболические процессы и способствующих выводу аммиака. Преимущество L-цитруллина перед другими метаболитами цикла образования мочевины - высокая биодоступность, которая разрешает достигнуть его оптимальных концентраций в плазме крови.

Согласно данным клинических наблюдений, практически у всех пациентов основной группы по результатам анализа комплексных балльных анкет и вопросников по вегетативной патологии ММА им. И.М. Сеченова отмечали нормализацию состояния вегетативной нервной системы и снижение уровня тревожности (тесты Спилберга). У 6 (18,7%) спортсменов контрольной группы наблюдения позволили констатировать постоянное наличие признаков тревоги. Эти спортсмены находились в стрессовом состоянии, подтвержденном достоверным возрастанием показателей депрессивных проявлений (по тестам Бека). При аналогичном тестировании среди спортсменов основной группы только у одного (5,55%) из них были подтверждены признаки депрессии, связанные с личными проблемами. Тестирование по анкете "Качество жизни", проведенное на второй неделе активных тренировок, подтверждало значительное улучшение вышеуказанных показателей у пациентов основной группы в отличие от таковых у спортсменов контрольной группы. Одновременно с улучшением показателей (анкета "Качество жизни"), которые характеризуют социальную адаптацию, все спортсмены основной группы отмечали также нормализацию субъективных ощущений (повышение трудоспособности, улучшение сна, исчезновение головной боли, головокружения, улучшение общего самочувствия), в то время как подобное улучшение соматического состояния констатировали только 81,25% спортсменов контрольной группы. У большинства спринтеров основной группы показатели биохимических исследований (рН, уровень мочевины, креатинина, белков крови) практически не отличались от аналогичных перед тренировками. Наблюдения общего состояния спортсменов основной группы позволили констатировать: лечебный эффект препарата Стимол проявляется уже на 5-е сутки лечения и удерживается без побочных эффектов в течение 3 недель, несмотря на активные физические нагрузки.

Исследование клинической эффективности использования препарата Стимол в комплексной программе активных тренировок спортсменов-спринтеров предусматривало также и определение его влияния на динамику элиминации лактата из крови. Целесообразно напомнить, что в организме человека в период больших физических нагрузок основными процессами являются утилизация аммиака (продукт распада белка) и лактата (анаэробный гликолиз). Аммиак метаболизируется гепатоцитами при прохождении орнитинового цикла. Обеспечение этого процесса, особенно в условиях чрезвычайно высоких физических нагрузок и гипоксии, достаточно проблематично (как вследствие гиперпродукции аммиака в кишечнике, так и в результате снижения скорости и объема преобразования аммиака печенью), именно поэтому гипераммониемия часто отмечается у спортсменов в период длительных тренировок и ответственных соревнований. Ферментная гипераммониемия развивается как результат нарушения работы печени и органов гепатобилиарной зоны, принимающих участие в преобразовании аммиака (цикл образования мочевины). Определению уровня аммиака в крови при этих состояниях отводится роль индикатора шунтирования печени. В покое основной источник лактата в плазме крови - эритроциты. При физической нагрузке лактат выходит из мышц, превращается в пируват и метаболизируется печенью. Нормальный (физиологический) уровень лактата в крови представлен в таблице 1. Повышение этого уровня в период гипоксии обусловлено снижением как перфузии тканей, так и концентрации кислорода в крови. Накопление лактата в крови приводит к метаболическому ацидозу.

Таблица 1. Уровень лактата в крови (норма)

Возрастание концентрации молочной кислоты отражает степень ишемии тканей, а ее наличие в крови увеличивается в соответствии с тяжестью гипоксии. Накопление лактата может быть одной из причин возникновения комы. Различают несколько типов повышения лактата (лактатацидоз) в крови.

Тип IIA - связан с гипоксией. Характеризуется возрастающим ацидозом, уровень лактата повышен, показатель Л/П увеличен. Возникает при тяжелых нарушениях кровообращения в тканях вследствие кислородного голодания (острая кровопотеря, острая сердечная недостаточность или другие случаи циркуляторного коллапса).

Тип IIБ - идиопатический, концентрация молочной кислоты повышена, уровень ацидоза - от умеренного до выраженного, показатель Л/П повышен. Развивается при уремии, инфекции (в частности, пиелонефрите), циррозе печени, беременности (III триместр), тяжелых заболеваниях сосудов, лейкозах, анемии, хроническом алкоголизме, подостром септическом эндокардите, полиомиелите, сахарном диабете (в 50% случаев).

В связи с вышеизложенным использование препарата Стимол у спортсменов не только целесообразно, но и патогенетически обосновано.

Влияние препарата Стимол на динамику элиминации лактата из крови у спортсменов основной группы отражено в таблице 2.

Таблица 2. Динамика элиминации лактата из крови спорстсменов, которые получали Стимол, ммоль/л (M±m)

*р<0,05 по отношению к исходным данным той же группы на той же минуте восстановления; **р<0,05 по отношению к конечным результатам основной группы.

Таким образом, у спортсменов, принимавших препарат Стимол по разработанной нами схеме, отмечена более быстрая элиминация лактата из крови (уже к 5-6 минуте) в период отдыха после выполнения специфических нагрузок. В случае использования плацебо по той же схеме (3% раствор глюкозы) отмечали обратную закономерность (связанную, очевидно, со спецификой физических нагрузок, а не как результат применения плацебо) элиминации лактата из организма.

Таким образом, можно сделать вывод, что препарат Стимол способствовал ускорению элиминации лактата из крови, а тем самым - восстановлению организма спортсменов-спринтеров после физических нагрузок. Использование Стимола как восстановительного средства в практике спорта высших достижений целесообразно.

Список литературы находится в редакции.

Или, по-научному, лактат, многие люди считают вредной и чуть ли не опасной для здоровья. Иногда можно слышать от начинающих спортсменов, а также от сторонников с помощью интенсивных нагрузок, что после тренировок сильно болят мышцы всего : «наверное, молочная кислота скопилась…». Отсюда вопросы. Откуда берётся избыток молочной кислоты, и вообще – что она такое, и может ли она скапливаться в мышцах? Если может, как от неё избавляться?

Что такое молочная кислота и откуда берется

В организм данная кислота может поступать с пищей: ею богаты молочные продукты, сыры, есть она в вине, пиве, квасе, «бородинском» хлебе и др. В пищевой промышленности это нетоксичное соединение – лактат, Е-270, используется, как консервант, и считается безопасной пищевой добавкой: её добавляют даже в детское питание.

В норме организм сам вырабатывает молочную кислоту. Происходит это при распаде глюкозы, но сказать, какое количество молочной кислоты является нормой, трудно: учёные пока не пришли к конкретному выводу, и точные данные не указываются.

Известно, что лактат необходим для нормального обмена веществ, а недостаток физической активности его выработку замедляет: человек может чувствовать слабость, мозг работает вяло, а пищеварение ухудшается. При нехватке молочной кислоты труднее становится работать сердцу и нервной системе, легче возникают воспаления и бактериальные инфекции: полезная микрофлора кишечника страдает, и иммунитет снижается.

Такие заболевания, как диабет и рак, тоже развиваются быстрее при недостатке лактата, но избыток тоже грозит серьёзными проблемами: например, появляются судороги или поражается печень. Обычно это случается, если человек уже имеет тяжёлые заболевания: количество молочной кислоты увеличивается в 2-3 раза, и в пожилом возрасте она тоже может накапливаться: например, в тканях мозга.

Здесь мы, однако, скажем о проблемах любителей спорта и физических нагрузок.

Так ли виновата молочная кислота?

Нередко встречаются высказывания вроде «молочная кислота не приносит ничего хорошего», «от неё болят мышцы», «надо избавляться от неё как можно скорее» и т.д. На самом деле мышечные боли на второй и даже третий день после тренировки возникают по причине повреждения и воспаления волокон в тканях, а судороги – из-за резкого перевозбуждения мышечных рецепторов. Когда «жжение в мышцах» ощущается в процессе занятия, это молочная кислота и есть, и это нормально: требуется много энергии, начинается быстрый распад углеводов - выработка лактата увеличивается в несколько раз. Можно ли продолжать тренировку, если начинается жжение? Да, короткое время, если жжение терпимое – это часть процесса роста мышц, но усиливающуюся боль терпеть нельзя: занятие надо прекратить. Начинающим же следует заканчивать тренировку, как только появилось жжение: занятия через боль не принесут пользы.

Опытные тренеры знают, что молочная кислота – не вредный «продукт распада», а вещество, играющее важную роль в образовании энергии. Кроме того, она помогает организму пережить стресс, а для печени служит «топливом». Ещё лактат помогает сердцу перенести нагрузку, и об этом знают многие профессиональные спортсмены: футболисты, бегуны, пловцы, велосипедисты и все, кто тренируется регулярно.

Сама по себе молочная кислота жжения не вызывает: оно появляется, когда её выработка ускоряется резко – тогда она расщепляется на лактат и водород. Последний вызывает замедление биохимических реакций и мышечных сокращений, и возникают боли и чувство переутомления. Любители «валить всё в одну кучу» не разбираются, «кто виноват», и выносят вердикт: молочная кислота – вред, и от неё надо избавляться.

Как вывести молочную кислоту

Вопреки «сложившимся стереотипам», уделять особое внимание выведению молочной кислоты из мышц не требуется: чаще всего она выводится после тренировки сама, примерно в течение часа. Лактат – не «отработка» моторного масла, а лучшее топливо для мышц, поддерживающее их как во время нагрузки, так и после неё.

Однако «самочувствие» мышц зависит от того, с какой скоростью оно удаляется, и как организм это переносит. Стоит сказать, что наиболее сильный дискомфорт испытывают новички, а при регулярных тренировках в течение долгого времени уровень молочной кислоты не повышается резко и сильно. Именно среди начинающих и малоопытных спортсменов многие уверены: для выведения молочной кислоты надо посетить сауну, или принять горячую ванну, сделать массаж, а потом отдыхать - тогда боли и судороги отступят. Есть даже определённые схемы использования этих методов. Так, в сауну предлагается зайти на 10 минут, выйти, через 5 минут зайти снова – уже на 20 минут; ещё 5 минут перерыва и ещё один заход, получасовой. В заключение – поплавать в холодном бассейне или принять холодный душ. Примерно то же – с горячей ванной: смысл процедур - «разогнать» кровь и помочь мышцам восстановиться быстрее. Массаж тоже называют отличным способом избавления от молочной кислоты, и принцип здесь тот же – ускоряется кровообращение. Польза упомянутых методов несомненна, но к выведению молочной кислоты они вряд ли имеют отношение.

По результатам исследования, в котором принимали участие несколько групп спортсменов, содержание молочной кислоты в крови тех, кто после тренировки использовал сауну и массаж, было фактически таким же, как у тех, кто просто отдыхал. Зато у тех, кто сразу после занятия катался на велосипеде в спокойном темпе, её уровень снизился значительно.

Получается, что при адекватных нагрузках организм без проблем выводит молочную кислоту сам: нужно лишь определить для себя оптимальную интенсивность тренировок и их характер, а график планировать так, чтобы мышцы успевали восстановиться полностью.

Ещё профессиональные тренеры рекомендуют не давать мышцам остывать между подходами. Замечено, что мышцы утомляются меньше, если чередовать интенсивную нагрузку с лёгкой: например, после силового тренажёра или работы с весом пройтись в спокойном темпе по беговой дорожке, либо просто по залу. Во время движения кровь не застаивается в мышечной ткани, начинает быстрее циркулировать по всем тканям и органам, и молочная кислота не задерживается.

Важная помощь организму - нормальный водный баланс. Он защищает мышцы от любых агрессивных воздействий, а при интенсивных занятиях особенно важен. Пейте чистую воду до тренировки, во время неё и после; во время занятия следует пить каждые 10-20 минут, по 200-300 мл, а при повышенной температуре воздуха ещё чаще и больше. В течение дня о жидкости тоже не забывайте: на первом месте после воды настои целебных трав и свежий зелёный чай, богатый антиоксидантами.

Отличной защитой является для мышц и правильное питание. Калории, необходимые для тренировки, надо получать из сложных, «медленных» ; должно хватать всегда – тогда мышечные волокна не будут рваться и воспаляться, а «правильные» обеспечат нормальную скорость .

Главным виновником развития этого опасного состояния (его летальность составляет от 50 до 90% всех случаев) является избыточное скопление в плазме крови и периферических тканях нервной системы молочной кислоты. Ее перенасыщение вызывает стойкое снижение кислотности артериальной крови.

Лактат образуется в организме при разложении глюкозы – основного источника углеводов, необходимых элементов для нормального функционирования нервной системы и функций мозга. Этот процесс получил название анаэробный метаболизм.

Можно сказать, что лактатацидоз – это состояние человеческого организма, когда процесс попадания в кровь молочной кислоты происходит намного быстрее, чем ее удаление.

Причины развития лактатацидоза

• наследственные нарушения метаболизма (метилмалоновая ацидемия, гликогеноз 1 типа);
• парентеральное (минуя ЖКТ) введение больших доз фруктозы;
• употребление этилен гликоля или метанола;
• феохромоцитома (опухоль надпочечников);
• осложненные инфекционные заболевания;
• тяжелые поражения печени и почек;
• избыточный прием салицилатов;
• отравление угарным газом;
• хронический алкоголизм;
• массивные кровотечения;
• отравления цианидами;
• шоковое состояние;
• прием бигуанидов;
• острая анемия;
• эпилепсия.

Лактатацидоз при сахарном диабете

Среди этиологических причин особое место занимает длительный прием бигуанидов. Даже небольшая доза этих лекарственных средств (при условии наличия почечной ли печеночной дисфункции) способна спровоцировать появление лактатацидоза.

Практически половина случаев развития молочнокислого ацидоза приходится на больных с заболеванием сахарного диабета.

При лечении пациента бигуанидами, развитие лактатацидоза происходит из-за нарушений проникновения сквозь мембраны клеточных митохондрий пировиноградной кислоты (пирувата). В этом случае пируват активно начинает преобразовываться в лактат. Избыток молочной кислоты поступает в кровь, затем в печень, где молочная кислота реформируется в гликоген. Если печень не справляется со своей работой – развивается лактатацидоз.

Дополнительные провоцирующие факторы

Провоцирующими факторами, влияющими на переизбыток в организме молочной кислоты при сахарном диабете, могут стать следующие причины:

• гипоксия мышц (кислородное голодание) при усиленных физических нагрузках;
• общая дыхательная недостаточность (дисфункция);
• недостаток витаминов (в частности группы В);
• алкогольная интоксикация;
• тяжелый инфаркт миокарда;
• нарушение работы почек;
• острые кровотечения;
• возраст от 65 лет;
• беременность.

Гипоксия

Основным провокатором развития лактатацидоза является кислородное голодание (гипоксия). В условиях серьезного недостатка кислорода происходит активная аккумуляция молочной кислоты (провоцирует накопление лактата усиление анаэробного гликолиза).

При бескислородном делении углеводов падает активность фермента, отвечающего за преобразование пировиноградной кислоты в ацетилкоэнзим А. В этом случае пировиноградная кислота превращается в лактат (молочную кислоту), что приводит к возникновению лактатацидоза.

Симптомы

Ранняя стадия. Лактатацидоз в начальной стадии проявляет себя неспецифично. Наблюдаются следующие симптомы:

• боли в области брюшины;
• общая слабость;
• рвотные позывы;
• жидкий стул.

Единственным симптомом на ранней стадии осложнения, который может навести мысль на развитие лактатацидоза– это миалгия (мышечная боль), особенно после интенсивной физической нагрузки.

Средняя стадия. По мере накопления количества молочной кислоты начинается развитие гипервентиляционного синдрома (ГВС). При ГВС происходит нарушение газообменной работы легких, что ведет к скоплению в крови углекислого газа. Начинается формироваться дыхание Куссмауля, характеризующееся редкими, ритмичными циклами, с глубоким вдохом и тяжелым выдохом. Такое дыхание сопровождается шумом.

В средней стадии развития лактатацидоза появляются симптомы тяжелой сосудисто-сердечной недостаточности (артериальная гипотония), которая усиливаясь, может привести к коллапсу (резкое падение кровяного давления). На фоне этого происходит развитие олигурии. Начинается двигательное беспокойство, бред, которые сменяются сопором (нарушением сознания) с последующей комой.

Поздняя стадия. Лактоцитадическая кома. Для лактатацидоза не характерно обезвоживание организма, так как симптоматика болезни очень быстро прогрессирует, от первой до последней стадии может пройти всего несколько часов.

Диагностика

Лактатацидоз диагностировать очень сложно. Картину заболевания показывают лабораторные биохимические изучения показателей крови. Анализы выявляют повышенное содержание лактата, а при исследовании данных кислотно-щелочного состояния обнаруживается повышение анионового интервала плазмы. О наличии лактатацидоза свидетельствуют следующие данные:

• концентрация лактата в сыворотке крови достигает величины от 2 ммоль/л (при норме 0,4-1,4);
• уровень концентрации бикарбоната имеет показатели менее 10 ммоль/л (норма около 20);
• повышается количество азотосодержащих веществ белкового обмена (гиперазотемия);
• показатели соотношения молочной и пировиноградной кислоты 10:1;
• аномально увеличен уровень липидов (гиперлипидемия);
• величина рН крови опускается ниже 7,3.

Лечение

Чтобы вылечить лактатацидоз, первые врачебные меры направляются на борьбу с электролитными нарушениями, ацидозом, шоковым состоянием и гипоксией. Проводится коррекционное лечение углеводных расстройств и терапия параллельных заболеваний, которые могут являться катализаторами появления лактатацидоза.

Самым действенным способом для дезактивации избыточной молочной кислоты в периферических тканях считается гемодиализ.

Чтобы устранить переизбыток оксида углерода, образующего в результате нарушения рН баланса, больному проводят искусственную легочную гипервентиляцию. Для этого пациента интубируют.

Для лечения лактатацидоза и снижения уровня лактата в организме, необходимо повысить интенсификацию пируватдегидрогеназа и гликогенсинтетаза. Для этого внутривенно вводится инфузия глюкозы (5-12,5 г/ч) одновременно с инсулином укороченного действия (он вводится ежечасно в количестве 2-4-6 ЕД).

Возобновление щелочного внутриклеточного баланса происходит при уменьшении углекислого газа в плазме до 25-30 мм рт. ст. Это способствует понижению уровня молочной кислоты.

Помимо этого назначаются кардио- и вазотонические препараты, при их назначении учитываются гемодинамические показатели. При рН меньше 7,0 внутривенно вводится 2,5-4%-ный гидрокарбонат натрия (средство вводится медленно, с помощью капельницы в объеме 100 мл). При этом постоянно отслеживается контроль над количеством калия и уровнем рН в крови.