СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫРАЖЕННОСТИ ГИПОКИНЕЗИИ У БЫВШИХ СПОРТСМЕНОВ Российский патент 2025 года по МПК G01N33/92 G01N33/52 G01N1/28 

Изобретение относится к медицине, в частности к спортивной медицине, и может применяться для выявления и количественного выражения неблагоприятных изменений обмена веществ под влиянием гипокинезии, по отношению к уровню двигательной активности действующих спортсменов, у лиц, оставивших большой спорт, в виде дислипидемии, активации процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и снижение ресурсов антиоксидантной защиты (АОЗ).

Результаты клинико-диагностических лабораторных исследований показывают, что при снижении двигательной активности у бывших спортсменов, когда повышенная двигательная активность меняется на обычную, развивается явление гипокинезии, которая характеризуется нарушениями обмена веществ в виде явлений дислипидемии и окислительного стресса (активация ПОЛ и снижение ресурсов АОЗ).

Техническая задача, стоящая перед авторами изобретения - создание способа диагностики состояния гипокинезии и степени ее выраженности у бывших спортсменов в условиях диспансерного наблюдения и с учетом возможностей клинико-диагностических лабораторий медицинских учреждений.

Фундаментальными исследованиями с участием добровольцев показано, что состояние длительного ограничения двигательной активности - гипокинезия, сопровождается неблагоприятными изменениями метаболического профиля, включая атерогенную направленность липидного спектра и явлениями окислительного стресса [1]. Данная реакция имеет признаки стадийности, связанные с процессами адаптации организма к новому уровню двигательной активности.

Из уровня техники известен способ прогнозирования осложнений со стороны сердечно-сосудистой системы у спортсменов, заключающийся в том, что он выполнен на основании оценки эхокардиографических показателей и при оценке эхокардиографических показателей определяют допплернезависимый индекс ремоделирования левых камер сердца по формуле

где ИР_лкс - индекс ремоделирования левых камер сердца, V_лж - объем левого желудочка в мл, V_лп - объем левого предсердия в фазу диастолы в мл, и при величине индекса ремоделирования левых камер менее 2,38 прогнозируют левожелудочковую дисфункцию с высоким проаритмогенным риском и развитие стрессорной кардиомиопатии [2]. Недостатком данного способа является диагностика только функциональных приходящих нарушений, связанных с состоянием перетренированности у активных спортсменов, путем измерения эхокардиографических показателей и не затрагивает рассматриваемую проблему, связанную с состоянием здоровья бывших спортсменов.

Известен способ определения адаптации организма к гипокинезии при введении десмопрессина, заключающийся в определения показателей крови у пациентов только с гипокинезией и с гипокинезией на фоне введения десмопрессина, сравнение полученных результатов и вынесения суждения. В качестве показателей проводят масс-спектрометрическое определение протеомных профилей сыворотки крови в диапазоне масс от 1000 до 17000 при обработке проб магнитными частицами MB WCX и MB IMAX Cu и при отсутствии изменения интенсивности сигнала после введения десмопрессина при префракционировании магнитными частицами MB IMAX Cu m/z=9133 по сравнению с исходными данными, а также при достоверном уменьшении интенсивности пиков m/z=1297, m/z=2769, m/z=7764, m/z=6432, m/z=6630 при префракционировании магнитными частицами MB WCX у этих пользователей диагностируют стадию адаптации организма к гипокинезии при введении десмопрессина [3]. Недостатком данного способа является применение сложной аппаратуры, дорогостоящих реагентов и достаточно трудоемкой процедуры определения стадии адаптации, что делает применение данного способа практически неприемлемым в условиях диспансерного контроля за состоянием здоровья бывших спортсменов.

Также известен способ распознавания функционального состояния «Гипокинезия», состоящий в том, что на голени и запястья человека-оператора надевают браслеты, в которые встроены инерциальные датчики с беспроводным интерфейсом, и до и после выполнения профессиональной деятельности у оператора, принявшего исходное положение «стойка с правильной осанкой, пятки вместе, носки врозь, руки опущены вдоль туловища, пальцы полусогнуты» фиксируют:

угол между положением левой кисти в позиции «руки опущены вниз» и «руки вытянуты вперед» - u1 до и u1 после;

угол между положением правой кисти в позиции «руки опущены вниз» и «руки вытянуты вперед» - u2 до и u2 после;

угол между положением левой кисти в позиции «руки опущены вниз» и «руки в положении максимально назад» - u3 до и u3 после;

угол между положением правой кисти в позиции «руки опущены вниз» и «руки в положении максимально назад» - u4 до и u4 после;

угол между положением левой кисти в позиции «руки опущены вниз» и «руки вытянуты в стороны» - u5 до и u5 после;

угол между положением правой кисти в позиции «руки опущены вниз» и «руки вытянуты в стороны» - u6 до и u6 после;

угол между положением левой ноги в позиции «стойка» и «максимально назад» - u7 до и u7 после;

угол между положением правой ноги в позиции «стойка» и «максимально назад» - u8 до и u8 после;

угол между положением левой ноги в позиции «стойка» и «максимально вперед и вверх» - u9 до и u9 после;

угол между положением правой ноги в позиции «стойка» и «максимально вперед и вверх» - u10 до и u10 после;

угол между положением левой ноги в позиции «стойка» и «максимально влево» - u11 до и u11 после;

угол между положением правой ноги в позиции «стойка» и «максимально вправо» - u12 до и u12 после,

после чего вычисляют величину

U=u1до-u1после+u2до-u2после+u3до-u3после+u4до-u4после+u5до-u5после+u6до-u6после+u7до-u7после+u8до-u8после+u9до-u9после+u10до-u10после+u11до-u11после+u12до-u12после, и если величина U отрицательная, то у человека-оператора фиксируют функциональное состояние «Гипокинезия» [4].

Недостатком данного способа является только констатация наличия состояния гипокинезии у достаточно узкой группы лиц (операторы эргатических систем) и не отражает ни степени выраженности самой гипокинезии, ни степени выраженности нарушений обмена веществ и состояние здоровья обследуемого.

Технический результат от использования изобретения - возможность диагностики состояния гипокинезии и степени ее выраженности у бывших спортсменов в условиях диспансерного наблюдения с учетом возможностей клинико-диагностических лабораторий медицинских учреждений. Показатели относительной гипокинезии, полученные на основании оценки содержания в составе липопротеиновых фракций крови холестерина и ТБК-активных продуктов, будут основанием для составления рекомендаций изменения образа жизни, применения препаратов антиоксидантной и гиполипидемической направленности бывших спортсменов.

Описание способа

Заявляемый способ основан на определении интегрального показателя, количественно учитывающего оба ведущих нарушения обмена веществ - дислипидемии, в виде перераспределения фонда холестерина между фракциями липопротеинов и окислительного стресса, проявлениями которого являются активации ПОЛ и снижение ресурсов АОЗ.

Для этого:

- цельную кровь центрифугируют при 3000 об/мин в течение 15 минут, в последующем плазму или сыворотку крови разделяют на липопротеиновые фракции.

Холестерин в липопротеинах высокой плотности (ХС-ЛПВП) исследуют во фракциях липопротеинов после осаждения апо-В, содержащих липопротеинов гепарином в присутствии солей марганца и разделения центрифугированием.

Надосадочную жидкость, содержащую ЛПВП, используют для дальнейшего определения ХС-ЛПВП и ТБКап(ЛПВП).

Осадок, содержащий липопротеины низкой плотности и липопротеины очень низкой плотности (ЛПНП+ЛПОНП), растворяют в 2 М растворе сульфата аммония и используют для дальнейшего определения ХС(ЛПНП+ЛПОНП) и ТБКап(ЛПНП+ЛПОНП) [5].

В основу определения холестерина в липопротеиновых фракциях положена реакция холестерина с реактивом Златкиса-Зака, заключающаяся в появлении комплекса красного цвета при реагировании холестерина с хлоридом железа (III), уксусной и серными кислотами. Реакция протекает в присутствии ионов трехвалентного железа с последовательным формированием в молекуле холестерина двух, трех и четырех сопряженных двойных связей, при этом максимум поглощения образовавшихся соединений сдвигается от 420 до 563 нм [5]. Концентрация холестерина выражается в ммоль/л.

Изучение ТБК-активных продуктов (ТБКап) в липопротеиновых фракциях проводят модифицированным методом [6]. После осаждения белков ортофосфорной кислотой и полной деградации метаболитов ПОЛ в присутствии ионов железа, проводят реакцию с ТБК, экстракцию окрашенных продуктов проводят бутанолом и спектрофотометрируют при длине волны 535 нм в кювете с длиной оптического пути 10 мм. Расчет концентрации ТБКап соответствовал Е_оп × 85,47.

Концентрация ТБКап выражается в мкмоль/л.

После определения базовых показателей рассчитывают диагностический коэффициент (ДК) по интегральной формуле, которая отражает содержание продуктов ПОЛ - ТБКап и холестерина в различных классах липопротеинов:

ДК =ТБКап(ЛПНП+ЛПОНП)×ХС(ЛПНП+ЛПОНП) / ТБКап(ЛПВП)×ХС(ЛПВП).

Для выполнения способа используют следующее оборудование: центрифуга общеклиническая ОПн-3, спектрофотометр Shimadzu UV mini-1240 (Япония) и следующие реактивы: реактив гепарин-хлорид Mn²⁺, реактив Златкиса-Зака, бутанол, 0,6% раствор тиобарбитуровой кислоты, 0,05 мМ раствор сульфата железа (II), 1% раствор ортофосфорной кислоты.

- На базе ФГБОУ ВО Кировский ГМУ Минздрава России проведено исследование ДК у 33 активных спортсменов-мужчин высоких разрядов (I взрослый, КМС, МС, МСМК) и 24 бывших спортсменов-мужчин, что говорит о достаточности наблюдений для подтверждения стабильности результатов.

В табл. 1 представлены средние показатели (M) и 95% доверительные интервалы (CI 95% min-max) ДК у активных спортсменов группа №1 - ациклические виды спорта (n=19), группа №2 - циклические виды спорта (n=14); бывшие спортсмены в ранний (до 2-х лет) постспортивный период (наиболее выраженное влияние относительной гипокинезии - группа №1 (n=12), бывшие спортсмены в поздний (более 2-х лет) постспортивный период (влияние гипокинезии менее выражено за счет адаптации к новому уровню двигательной активности) - группа №2 (n=12). Наличие состояния гипокинезии у бывших спортсменов, по отношению к двигательной активности действующих спортсменов, подтверждалось сведениями из истории наблюдения о времени прекращении тренировочного процесса в объеме утвержденных федеральных стандартов спортивной подготовки в данном виде спорта.

Таблица 1 - Показатели диагностического коэффициента (ДК) у активных и бывших спортсменов (M; CI 95% min-max)

Показатель Активные спортсмены Бывшие спортсмены ДК, ед. Группа №1 (n=19) Группа №2 (n=14) Группа №1 (n=12) Группа №2 (n=12) 2,16
[1,92; 2,40] 1,02
[0,90; 1,14] 4,85
[4,44 5,26] 3,92
[3,61; 4,23]

Примеры расчета диагностического коэффициента.

Активный спортсмен, группа №1

ТБКап(ЛПНП+ЛПОНП) - 3,18 мкмоль/л

ХС (ЛПНП+ЛПОНП) - 2,49 ммоль/л

ТБКап(ЛПВП) - 2,56 мкмоль/л

ХС (ЛПВП) - 1,47 ммоль/л

ДК= (3,18×2,49) / (2,56×1,47) = 2,10 ед.

Активный спортсмен, группа №2

ТБКап(ЛПНП+ЛПОНП) - 2,46 мкмоль/л

ХС (ЛПНП+ЛПОНП) - 2,28 ммоль/л

ТБКап(ЛПВП) - 3,79 мкмоль/л

ХС (ЛПВП) - 1,56 ммоль/л

ДК= (2,46×2,28) / (3,79×1,56) = 0,95 ед.

Бывший спортсмен, группа №1

Данные анализа плазмы крови:

ТБКап(ЛПНП+ЛПОНП) - 4,48 мкмоль/л

ХС (ЛПНП+ЛПОНП) - 4,16 ммоль/л

ТБКап(ЛПВП) - 2,75 мкмоль/л

ХС (ЛПВП) - 1,36 ммоль/л

ДК= (4,48×4,16) / (2,75×1,36) = 4,98 ед.

С учетом данных биохимического анализа крови и времени адаптационных перестроек (ранний постспортивный период) влияние гипокинезии можно интерпретировать как выраженное.

Бывший спортсмен, группа №2

Данные анализа плазмы крови:

ТБКап(ЛПНП+ЛПОНП) - 3,44 мкмоль/л

ХС (ЛПНП+ЛПОНП) - 3,28 ммоль/л

ТБКап(ЛПВП) - 2,26 мкмоль/л

ХС (ЛПВП) - 1,34 ммоль/л

ДК= (3,44×3,28) / (2,26×1,34) = 3,73 ед.

С учетом данных биохимического анализа крови и времени адаптационных перестроек (поздний постспортивный период) влияние гипокинезии можно интерпретировать как умеренное.

- при величине ДК от 3,0 до 4,0 единиц определяют наличие умеренной гипокинезии, а при величине ДК 4,0 единицы и более определяют наличие выраженной гипокинезии. При развитии гипокинезии в зависимости от степени выраженности могут быть рекомендованы изменение образа жизни, применение препаратов антиоксидантной и препараты гиполипидемической направленности.

- преимуществом способа является высокая степень информативности выявления состояния гипокинезии и степени ее выраженности. Способ может использоваться как при разовом обследовании бывшего спортсмена, так и пролонгированном наблюдении. Предлагаемая интерпретация абсолютных значений ДК применима только для бывших профессиональных спортсменов.

Список документов, цитированных в отчете о поиске:

1. Маркин А.А. и др. Динамика метаболических процессов у испытателей при 120-суточной антиортостатической гипокинезии. Физиология человека. 2009, том 35 номер 4, стр. 64-70.

2. RU 2700124 C1, 12.09.2019.

3. RU 2407448124 C1, 27.12.2010.

4. RU 2799915 C1, 13.07.2023.

5. Камышников В.С. Клинико-биохимическая лабораторная диагностика; Минск: Интерпрессервис, 2003. - 953 с.

6. Андреева Л.И. и др. Модификация метода определения перекисей липидов в тесте с тиобарбитуровой кислотой. Лабораторное дело. 1988. номер 11, стр. 41-43.

Изобретение относится к медицине, а именно к спортивной медицине, и может быть использовано для определения выраженности гипокинезии у бывших спортсменов. Осуществляют забор крови. Цельную кровь центрифугируют. Плазму или сыворотку крови разделяют на липопротеиновые фракции, в которых определяют концентрацию холестерина и ТБК-активных продуктов. Величину диагностического коэффициента (ДК) рассчитывают по формуле: ДК = ТБКап(ЛПНП+ЛПОНП)×ХС(ЛПНП+ЛПОНП) / ТБКап(ЛПВП)×ХС(ЛПВП), где ТБКап(ЛПНП+ЛПОНП) - содержание ТБК-активных продуктов в липопротеинах низкой и очень низкой плотности, мкмоль/л; ХС(ЛПНП+ЛПОНП) - содержание холестерина в липопротеинах низкой и очень низкой плотности, ммоль/л; ТБКап(ЛПВП) - содержание ТБК-активных продуктов в липопротеинах высокой плотности, мкмоль/л; ХС(ЛПВП) - содержание холестерина в липопротеинах высокой плотности, ммоль/л. При величине ДК от 3,0 до 4,0 единиц определяют наличие умеренной гипокинезии. При величине ДК 4,0 единицы и более определяют наличие выраженной гипокинезии. Способ обеспечивает возможность диагностики состояния гипокинезии и степени ее выраженности у бывших спортсменов в условиях диспансерного наблюдения с учетом возможностей клинико-диагностических лабораторий медицинских учреждений, за счет определения показателей гипокинезии, полученных на основании оценки содержания в составе липопротеиновых фракций крови холестерина и ТБК-активных продуктов. 1 табл., 4 пр.

Способ определения выраженности гипокинезии у бывших спортсменов, включающий осуществление забора крови, цельную кровь центрифугируют, плазму или сыворотку крови разделяют на липопротеиновые фракции, в которых определяют концентрацию холестерина и ТБК-активных продуктов, характеризующийся тем, что величину диагностического коэффициента (ДК) рассчитывают по формуле:

ДК = ТБКап(ЛПНП+ЛПОНП)×ХС(ЛПНП+ЛПОНП) / ТБКап(ЛПВП)×ХС(ЛПВП)

где ТБКап(ЛПНП+ЛПОНП) - содержание ТБК-активных продуктов в липопротеинах низкой и очень низкой плотности, мкмоль/л;

ХС(ЛПНП+ЛПОНП) - содержание холестерина в липопротеинах низкой и очень низкой плотности, ммоль/л;

ТБКап(ЛПВП) - содержание ТБК-активных продуктов в липопротеинах высокой плотности, мкмоль/л;

ХС(ЛПВП) - содержание холестерина в липопротеинах высокой плотности, ммоль/л;

и при величине ДК от 3,0 до 4,0 единиц определяют наличие умеренной гипокинезии, а при величине ДК 4,0 единицы и более определяют наличие выраженной гипокинезии.