По мере того, как давление на улучшение спортивных результатов усиливается в связи с постоянно растущим финансовым вознаграждением и привлекательностью престижа, недобросовестные спортсмены будут искать способы превзойти эту систему. За последние полвека ни одно соревнование не выделяется на фоне Олимпиады 2018 года в Сеуле, где сборная России была отстранена от участия из-за систематического применения допинга. Допинг относится ко многим видам практики, которые направлены на искусственное улучшение спортивных результатов.
Допинг, как любая форма внутрисосудистых манипуляций с кровью или ее компонентами с помощью физических или химических средств, включает такие методы, как:
- переливание крови,
- рекомбинантное введение эритропоэтина человека,
- введение искусственных стимуляторов эритропоэза.
- стабилизаторы гипоксического фактора,
- использование искусственного гемоглобина.
В самом печально известном случае применения допинга Ланс Армстронг был лишен семи титулов Тур де Франс в 2012 году после тщательного расследования, показавшего, что он употреблял допинг с 1999 года. Его методы допинга включали не только использование анаболических стероидов, но и использование рекомбинантного введения эритропоэтина и его производных в сочетании с аутотрансфузией. Распространенность применения допинга среди выносливых спортсменов составляет от 15% до 22% на основе результатов тестирования и прямого опроса.
Помимо потенциальных негативных последствий допинга для здоровья, он также несет в себе риск того, что спортсмен может быть отстранен от соревнований. Принимая во внимание серьезность этих последствий, целесообразно задаться вопросом: действительно ли допинг способствует улучшению спортивных результатов? По мере того, как руководящие органы вводят новые правила и новые средства для выявления случаев использования стимулирующих препаратов, спортсмены и их инструкторы разрабатывают все более изощренные средства и стратегии, позволяющие избежать его обнаружения.
Спортивные результаты
Гемоглобин играет центральную роль в переносе кислорода по всему организму, увеличивая пропускную способность крови примерно в 70 раз. В условиях высокой концентрации кислорода в легких он связывается с гемоглобином и доставляется в ткани с низкой концентрацией кислорода. Разгрузке кислорода способствует снижение pH, что позволяет увеличить доставку кислорода в метаболически активные ткани. Изменения кислородного сродства гемоглобина могут иметь негативные последствия для аэробных показателей, если увеличивается сродство к кислороду гемоглобином, что приводит к снижению поступления гемоглобина в активные ткани и, следовательно, не влияет на выносливость спортсмена.
Свободный гемоглобин плазмы крови оказывает токсическое воздействие на мозг и почки. Эритроциты крови, содержащие гемоглобин, необходимы для безопасной доставки кислорода в метаболически активные клетки. Следовательно, увеличение эритроцитов крови может быть полезным для спортсмена, у которого длительные аэробные упражнения требуют эффективной доставки кислорода в мышечные ткани.
Гипоксия вызывает повышение уровня выработки эритропоэтина клетками почки, вырабатывающими эпоксид почек. В период интенсивных тренировок спортсмены снижают кровоток через сланхническое сужение сосудов, что также может привести к увеличению выработки и секреции эпоксида.
Спортсмены испытывают увеличение эритропоэза в результате интенсивных тренировок. Однако за интенсивным тренингом следует и быстрое увеличение объема плазмы крови. Такое увеличение объема плазмы приводит к снижению концентрации гематокрита и гемоглобина. Таким образом, общая эритроцитовая масса является более точным показателем общего содержания гемоглобина в организме спортсменов.
История допинга
Изучение высотной физиологии и истории применения допинга в крови тесно связаны между собой. Различные последствия высокогорья для физиологии человека описаны с древних времен. Однако первое подробное описание "горной болезни", вызванной низким парциальным давлением кислорода на вдохе, было впервые описано в 1590 году, когда испанский миссионер Хосеф де Акоста описал симптомы одышки, боли в груди, кашля и рвоты, которые он испытал при пересечении Анд в Перу. Франсуа - Жильберт, который увеличил вязкость своей собственной клетки, заключил:
Похоже, что одним из первых следствий пребывания человека в высоких горах стал повышающий нормальную функцию гемопоэза.
Это проницательное наблюдение, опубликованное в 1890 году, предвосхищало широкое применение высотной подготовки примерно за три - четверть века до того, как стало ясно, что такая практика дает преимущества спортсменам, как показали соревнования 1968 года на высоте - 14 метров, где победило большинство спортсменов из Мексики.
В статье 1927 года Баркрофт и Стивенс сообщили о серии экспериментов, продемонстрировавших, что собаки увеличили количество гематокрита, что фактически привело к автотрансмиссии в процессе подготовки к повышенной аэробной нагрузке. Подобные естественные эксперименты заложили теоретическую основу для практики аутотрансфузии, которая начнет практиковаться среди элитных спортсменов спустя несколько десятилетий. Однако люди, неспособные к такому удобному способу аутотрансфузии, сначала полагались на аллогенные переливания крови для получения конкурентных преимуществ.
В 1945 году было продемонстрировано, что гипоксия высоты вызывает повышенный гемопоэз, что увеличение массы эритроцитов может улучшить доставку кислорода. Эта идея получила практическое применение, когда доказали, что аллогенное переливание крови повышает переносимость физической нагрузки в условиях гипоксии.
Почти через 50 лет была продемонстрирована практика переливания аутологичных красных клеток для повышения эффективности аэробных упражнений у людей. При равных условиях увеличение концентрации гемоглобина улучшает спортивные показатели. Только в 1981 году финский спортсмен Микко Юхани Ала-Леппилампи стал первым спортсменом, признавшимся в переливании крови до участия в соревнованиях по бегу на 3000 метровом на Олимпиаде 1972 года в Мюнхене.
Допинг привлек основное внимание в 1984 году, после того как выяснилось, что семь членов мужской велосипедной команды США, четверо из которых завоевали медали, сделали переливание крови перед соревнованиями на Олимпиаде. Это вызвало общественный резонанс, включая публикацию в Медицинском журнале Новой Англии, которая однозначно осудила эту практику.
Переливание
Аллотрансфузия была самым ранним методом применения допинга в крови, о котором сообщалось. Хотя аллотрансфузия является относительно безопасной, если она проводится в соответствующих условиях, она сопряжена с определенным риском и может вызвать перегрузку объема или реакцию переливания в условиях несоответствия антигенов между донором и реципиентом. Из-за антигенных различий между донором и хозяином, попытки допинга крови гомологичными эритроцитами относительно легко обнаружить с помощью проточно-цитометрического анализа, который может легко определить очень низкий уровень гомологичности антигенов.
Аутологическое переливание крови широко распространено и его гораздо труднее обнаружить. И хотя при проведении аутотрансфузии в медицинских учреждениях она была значительно безопаснее, чем аллотрансфузия, поступали сообщения о тяжелых заболеваниях. В 2011 году итальянский велосипедист Риккардо Рикко тяжело заболел после переливания аутологичной крови, которую он хранил в собственном холодильнике. Это подчеркивает скрытую и небезопасную практику, сопровождающую применение допинга, и иллюстрирует, как необходимость держать эту практику в тайне приводит к серьезным проблемам безопасности.
Новые методы обнаружения включают анализ циркулирующих микроРНК 23 , изменения в гепсидине, изменения в транскриптомических биомаркерах и анализ РБК 26. Хотя эти методы и являются многообещающими, они по-прежнему слишком преждевременны для повседневного использования, но, как ничто иное, число аналитических методов, разрабатываемых в настоящее время для выявления аутологичных переливаний крови, указывает на острую необходимость проведения кампании по борьбе с допингом.
