Механизм действия бета-блокаторов

Гормон адреналин и другие катехоламины стимулируют бета-1 и бета-2-адренорецепторы, которые имеются в различных органах. Механизм действия бета-блокаторов заключается в том, что они блокируют бета-1-адренорецепторы, “заслоняя” сердце от воздействия адреналина и других “разгоняющих” гормонов. В результате работа сердца облегчается: оно сокращается реже и с меньшей силой. Таким образом, сокращается частота приступов стенокардии и нарушений сердечного ритма. Уменьшается вероятность внезапной сердечной смерти.

Под действием бета-блокаторов кровяное давление понижается, одновременно через несколько различных механизмов:

· Уменьшение частоты и силы сердечных сокращений;

· Снижение сердечного выброса;

· Снижение секреции и уменьшение концентрации ренина в плазме крови;

· Перестройка барорецепторных механизмов дуги аорты и синокаротидного синуса;

· Угнетающее влияние на центральную нервную систему;

· Влияние на сосудодвигательный центр - снижение центрального симпатического тонуса;

· Снижение периферического тонуса сосудов при блокаде альфа-1-рецепторов или высвобождении оксида азота (NO).

Применение бета-блокаторов у спортсменов

Группа препаратов, действующая на ß-1 и ß-2 рецепторы. В результате применения снижается частота сердечных сокращений и вызывается антиаритмический эффект. Бета-блокаторы используются спортсменами для успокоения и снижения тремора в видах спорта, где нужна точная координация, например в стрельбе из лука, пулевой стрельбе, прыжках в воду. Вместе с тем эти препараты повышают утомляемость и снижают выносливость.

Классификация бета-блокаторов

Бета-блокаторы делятся на:

· селективные (кардиоселективные) и не селективные;

· липофильные и гидрофильные, т. е. растворимые в жирах или в воде;

· бывают бета-блокаторы с внутренней симпатомиметической активностью и без нее (Табл.1).

Таблица 1

Классификация бета-блокаторов по поколениям (2008 год)

Поколение	Свойства	Препараты
1-е	Не селективные	Пропранолол (анаприлин), тимолол, пиндолол, надолол, соталол, окспренолол, алпренолол
2-е	Кардиоселективные	Атенолол, бисопролол (конкор), метопролол, бетаксолол (локрен)
3-е	С дополнительным вазодилатирующим эффектом (расслабляют кровеносные сосуды)	Лабеталол, карведилол, небиволол

 

Бета-блокаторы третьего поколения обладают дополнительными вазодилатирующими свойствами, т. е. способностью расслаблять кровеносные сосуды.

· При приеме лабеталола этот эффект возникает, потому что лекарство блокирует не только бета-адренорецепторы, но также и альфа-адренорецепторы.

· Небиволол повышает синтез оксида азота (NO) - это вещество, которое регулирует расслабление сосудов.

· А карведилол делает и то, и другое.

Некоторые бета-блокаторы не только блокируют бета-адренорецепторы, но при этом одновременно и стимулируют их. Это называется внутренняя симпатомиметическая активность некоторых бета-блокаторов. Препараты, у которых есть внутренняя симпатомиметическая активность, характеризуются следующими свойствами:

· эти бета-блокаторы в меньшей степени замедляют частоту сердечных сокращений

· они не так существенно снижают насосную функцию сердца

· в меньшей степени повышают общее периферическое сопротивление сосудов

· меньше провоцируют атеросклероз, потому что не оказывают значительного влияния на уровень холестерина в крови

Современные бета-блокаторы

В настоящее время применяют только следующие (июнь 2012 года) бета-блокаторы:

· карведилол (кориол);

· бисопролол (конкор);

· метопролола сукцинат;

· небиволол (небилет) (у пожилых).

Рекомендуется назначать бета-блокаторы для лечения в следующих ситуациях:

· Симптоматическая артериальная гипертензия у спортсменов

· Тахикардия

· Тремор рук

· Гипертиреоз - гиперфункция щитовидной железы.

КРОВЯНОЙ ДОПИНГ

В последние десятилетия в спорте получил широкое распространение так называемый кровяной допинг. Установлено (Hargreavesetal., 1984; Ekblom, 1989), что забор у спортсмена определенных порций крови с их последующим введением в организм через 3—4 недели приводит к увеличению МПК на 8—10 %. Повышение уровня гемоглобина и улучшение транспорта кислорода под влиянием кровяного допинга, несомненно, способствует повышению выносливости при работе аэробного характера (Williams, 1981; Gledhill, 1982; Spriet, 1991). Следует также отметить, что кровяной допинг снимает отрицательное влияние среднегорья и высокогорья на уровень максимального потребления кислорода и выносливость спортсменов (Robertsonetal., 1986).

Особенно высока результативность кровяного допинга в лыжных гонках (Berglundetal., 1989), беге на длинные дистанции (Brien, Simon, 1987). Имеются данные, что успех велогонщиков США, которым переливалась донорская кровь, на Играх Олимпиады в Лос-Анджелесе в значительной степени был обусловлен применением этого способа стимуляции выносливости.
В настоящее время достаточно хорошо отработана методика применения кровяного допинга. Специалисты считают, что использование донорской крови связано с определенным риском, так как, несмотря на тщательный подбор крови по группам, определенный процент лиц (3—4 %) отрицательно реагируют на переливание крови в связи с разрушением трансфузированных эритроцитов. Не исключаются также случаи возникновения инфекционных заболеваний. Избежать этих отрицательных влияний позволяет забор, хранение и последующее введение спортсмену собственной крови (аутогемотрансфузия), что широко используется в спортивной практике. На протяжении ряда лет этот метод был практически легальным средством повышения работоспособности спортсменов — и многие спортивные победы и рекорды были результатом применения кровяного допинга.

После введения в 1987 г. МОК запрета на применение кровяного допинга эта проблема стоит особенно остро, поскольку надежного способа его обнаружения не разработано. Попытки выявить применение кровяного допинга по излишне высокому уровню гемоглобина к успеху не приводят, так как высокие значения гемоглобина могут быть обусловлены генетическими особенностями организма спортсмена, методами тренировки, подготовкой в условиях высокогорья. Некоторые другие предлагаемые способы (Berglundetal., 1989) также нельзя признать достаточно эффективными. Ситуация обостряется еще и тем, что в спорте получили распространение официально разрешенные в медицине гормональные средства, способствующие повышению гемоглобина и применяемые при лечении анемии (Gledhill, 1992). В частности, в качестве такого средства особое распространение получил эритропоэтин (ЭПО).
Эритропоэтин является естественным гормоном, вырабатываемым почками, который стимулирует воспроизводство эритроцитов в организме. Активизируя образование красных кровяных телец, ЭПО повышает способность организма доставлять кислород через кровоток к мышцам. Аналог человеческого эритропоэтина, синтетическая версия этого гормона (ЭПО), используется в медицине для лечения анемии или почечной недостаточности. Стимулирование рекомбинантом человеческого эритропоэтина (ЭПО) кислородонесущей способности организма открывает возможность кровяного допинга для спортсмена, стремящегося получить преимущество в видах спорта на выносливость. Применение этого препарата в течение 7 недель способно повысить выносливость на 10 % (Ekblom, 1989), чрезмерные дозы эритропоэтина могут привести к опасному для здоровья повышению гематокрита и угрозе не только для здоровья, но и жизни (Burkeetal., 1991). У спортсменов, принимающих эритропоэтин, может возникать гипертензия, тромбоз сосудов, нарушение деятельности сердца (Викера, Кэтлин, 2003).

Более 10 лет (80-е — 90-е годы) эритропоэтин для многих спортсменов стал эффективным средством повышения результатов. В то время многочисленные рекорды и яркие победы на Олимпийских играх и чемпионатах мира были добыты именно благодаря использованию ЭПО.
В 2000 г произошлопризнание эритропоэтина допингом и запрет на его применение Появились препараты аналогичного действия, в частности, на смену ЭПО пришел аналогичный ему по характеру действия и еще более эффективный препарат — дарбепоэтин, появившийся в 2001 г. на американском рынке и молниеносно проникший в спорт высших достижений. Массовое применение дарбепоэтина на XIX зимних Олимпийских играх-2002 в Солт-Лейк-Сити повлекло за собой серию скандалов и дисквалификации.
Следует отметить, что эритропоэтин и дарбепоэтин как синтетические препараты, стимулирующие повышение кислородной емкости крови, более опасны для здоровья спортсменов по сравнению с вполне физиологичной процедурой аутогемонтрансфузии

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ДОПИНГ

Генотерапия - это введение в геном клетки новых генетических программ. Делается это либо для восполнения дефекта, когда собственный клеточный ген не работает, либо для того, чтобы в клетке мог нарабатываться некий новый продукт, генетической программы для которого в клетке нет. Однако до сих пор эффективных и безопасных методов создать не удалось. Если это делать, просто вводя в кровь или ткани генетические конструкции, в клетки проникает лишь ничтожная часть материала. Есть способ, позволяющий очень эффективно вводить генетический материал в клетки - с помощью вирусов, которые в ходе эволюции приобрели способность эффективно встраивать свои гены в геном человека. Но вирусы вызывают иммунный ответ, а главное - они могут “встраивать” ген в любые участки человеческого генома и потенциально несут угрозу нарушения регуляции клеточных генов и превращения нормальных клеток в злокачественные. Таким образом, сегодня классические подходы генотерапии не готовы для применения, даже для решения простейших задач.

Однако в последнее время появились реальные надежды на скорое внедрение генотерапии в практику - путем комбинации ее методов с техникой стволовых клеток. Стволовые клетки могут делиться и размножаться неограниченное количество раз, т.е. они практически бессмертны. Во-вторых, они - клетки-предшественники, изначально не имеющие специализации, но способные в процессе деления дать специализированных потомков - клетки определенных видов. Таким образом, из первоначально неспециализированных стволовых клеток можно растить клетки любых органов, причем вне организма, в биореакторах, в больших количествах. Получены обещающие результаты при попытках применения стволовых клеток для лечения инфаркта миокарда. Введенные в кровь пациента стволовые клетки накапливаются в области повреждения и начинают размножаться в поврежденной ткани, дифференцируясь в необходимые для заживления клетки. Широки потенциальные возможности применения терапии стволовыми клетками в спортивной медицине - ведь спортсмены часто травмируются, а времени на долгое лечение у них нет. Очевидны потенциальные возможности восстановления с помощью стволовых клеток хрящевых, нервных тканей, ускорение лечения травм и переломов.

Сейчас опыты по использованию стволовых клеток ведутся во всем мире, в том числе и в России. Серьезных систематических исследований их применения в практической медицине пока нет, а уже развернута огромная рекламная кампания и десятки организаций предлагают услуги по излечению стволовыми клетками любых болезней - от облысения и импотенции до раковых заболеваний и старости. Никаких разрешений у них, понятно, нет, и никаких гарантий они, естественно, дать не могут.

Возвращаясь к генотерапии: техника работы со стволовыми клетками позволяет снять проблему доставки генов. Можно взять стволовые клетки у пациента, провести с ними необходимые манипуляции и ввести в них нужные гены вне организма - с низкой эффективностью, но безопасно. А дальше - отобрать и размножить полученные клетки с нужными свойствами в необходимом количестве, а затем ввести их пациенту. Перед этим можно заранее запрограммировать их на превращение в клетки требуемой ткани.

Опытным путем установлено, что дополнительное введение рипоксигена позволяет поддерживать у спортсмена уровень гемоглобина в крови на отметке 190 единиц в течение 3 недель!

В опытах на мышах с использованием этих методик за 3 недели масса тела животного увеличивалась на 20%, то есть выращивалась “мышь-Шварцнеггер”. Доказано, что переносчиками нужного гена могут быть вирусы, и эффективность результата может зависеть от выбора гена и типа вируса.

Подобные методики разрабатываются изначально с благими целями, например, для лечения нервных болезней, болезни Альцгеймера, но протоколы по генной терапии уже пришли в большой спорт. Используя их, можно компенсировать ряд состояний и свойств человека – усталость, ощущение боли, устойчивость к гипоксии и т.д. Такая подготовка спортсменов может давать результаты на порядок выше использования психотропных препаратов. Остается вопрос, где кончается медицина и начинается допинг? Ясно, что при лечении травм мышц, связок использование данных методик будут многократно эффективнее любых известных препаратов по заживлению. Под благовидным предлогом данные протоколы могут быть использованы как допинг, т.к. до 150 генов человека связаны с получением спортивных показателей. По ним уже сегодня можно определить: может ли спортсмен быть стайером или спринтером, подсчитать его уровень утомляемости, рассчитать методику подготовки. По генам можно выяснить, будет ли спортсмен гением выносливости и каков его индивидуальный порог.

Сегодня зафиксирован интерес спортсменов к разработкам, ведущимся в ряде западных лабораторий. Введение новых генов не “ловится”, как фармакологические препараты, по параметрам крови, ген поступает в ткани, маркеров проведенных процедур просто нет. Данные разработки делают перспективы допинг-контроля весьма туманными, а возможность использования генной терапии - достаточно вероятной. В этой ситуации спортивные состязания могут превратиться в соревнования лабораторий по совершенствованию методик генной терапии. И если мы не будем обращать внимание на эти вопросы, не наладим подобные работы, то и в области неизлечимых болезней, и в спорте окажемся аутсайдерами.

 

Вопросы для самоконтроля:

1. На какие группы можно разделить допинговые препараты с точки зрения достигаемого эффекта?

2. Какие группы препаратов относятся к анаболическим стероидам и другим анаболизирующим гормональным средствам?

3. Расскажите механизм действия анаболических стероидов.

4. Перечислите побочные эффекты анаболических стероидов.

5. Объясните механизм действия соматотропного гормона.

6. Объясните механизм действия хорионического гонадотропина.

7. Какие вещества относятся к адреномиметикам.

8. Расскажите классификацию адреномиметиких средств.

9. С какой целью спортсмены используют β-2 адреномиметики в своей практике.

10. Какие препараты из группы β-2 адреномиметиков нашли наибольшее применение в спортивной практике.

11. С какой целью диуретики применяются у спортсменов?

12. Расскажите классификацию диуретиков.

13. Перечислите побочные действия диуретиков.

14. Какие препараты относятся к стимуляторам ЦНС.

15. С какой целью стимуляторы применяются в сортивной практике?

16. Расскажите механизм действия β- блокаторов.

17.  С какой целью применяются β- блокаторы у спортсменов?

18. Расскажите классификацию β- блокаторов.

19. Дайте понятие «кровяной допинг».

20.   Какие варианты применения кровяного допинга существуют?

21. Дайте определения понятию «генотерапия».

22. Что представляют собой стволовые клетки?

23. Для чего разрабатываются методики генотерапии?

24. Существуют ли методы обнаружения генетических допингов в настоящее время?