XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Введение

В последнее время в мире спорта назрел вопрос о влиянии на организм человека таких препаратов, как допинги. До сих пор актуальным остается скандал, возникший вследствие употребления данного препарата многими профессиональными спортсменами для поддержания физической активности. Как известно, допинги содержат в своем составе такие элементы, которые способны помочь организму человека справляться с большими нагрузками и стрессами. Что же подталкивает спортсменов на употребление данного препарата? Дело в том, что уровень развития спорта настолько высок, что не каждый человек способен справляться с теми нагрузками, которые превышают физиологические возможности его организма.

Как многим известно, несмотря даже на то, что допинг находится в списке запрещенных аппаратов, он имеется в продаже в свободном доступе и каждый человек, не только спортсмен, без каких-либо врачебных рекомендаций может приобрести данное средство. Но каким образом могут повлиять вещества, находящиеся в допинге, на организм? Это мы и попробуем узнать.

1.Общие сведения о допинге

До́пинг (англ. doping, от англ. dope — давать наркотики) — вещества, которые временно усиливают физическую или психологическую деятельность организма; биологически активные вещества, способы и методы для принудительного повышения спортивной работоспособности, которые оказывают побочные эффекты на организм и для которых имеются специальные методы обнаружения. К ним, в частности, относятся препараты, стимулирующие синтез мышечных белков после воздействия нагрузок на мышцы. Огромное количество лекарственных средств имеет статус запрещённых для спортсменов во время тренировок и/или соревнований.

Простыми словами, допинг – это запрещенные препараты и методы, которые могут улучшить спортивный результат.

В профессиональном спорте допингом называют разные лекарства и медицинские манипуляции, которые так или иначе расширяют пределы возможностей организма и применяются именно для того, чтобы улучшить спортивный результат. Например, помогают нарастить мышечную массу, повысить скорость движений и выносливость. Такие препараты и методы вносятся в стоп-лист ВАДА. Важно понимать, что список ВАДА — это не только про допинг, а в целом про запрещенные вещества. Поэтому туда попадают также препараты и методы, которые нельзя считать допингом. Например, те, что помогают скрыть следы применения допинга, или просто вещества, которые небезопасны для спортсменов во время выступлений.

2. История возникновения допинга

Применять возбуждающие и стимулирующие средства люди начали еще в Древней Греции, тогда спортсмены использовали в качестве этого сырые грибы, на то время запрета на такой способ повышения физической активности не было.

В 1903 году в США, в качестве возбуждающего средства, допинг стали использовать тренеры и наездники лошадей. Данный препарат вводили организм животных перед скачками. В то же время, скаковые общества объявили о запрете такого средства, в целях не портить кровное коннозаводство. Первым пойманным в 1913 году нарушителем оказался наездник Франк Старр, у него был найден эликсир, способствующий возбуждению и усилению хода лошади во время бега. Обвинив наездника в причинении вреда здоровья животному, его лишили права езды навсегда.

Впервые всему миру стало известно о допинге в 1960 году во время Олимпийских игр. Большой скандал возник именно из-за смерти велосипедиста Клуда Йенсена от передозировки сильнодействующими возбуждающими средствами. Смерть наступила после того, как спортсмен упал со своего велосипеда на страшной жаре. Похожий несчастный случай произошел также и с английским велосипедистом Томом Симпсоном во время гонки в 1967 году. После этого, Франция одна из первых приняла антидопинговое законодательство, а после этого принимать меры стал и Международный олимпийский комитет. Был составлен список запрещённых препаратов, и создана специальная комиссия по борьбе с допингом. Впервые допинг-тесты на Олимпийских играх были проведены в Мексике в 1968 году, и тогда выявили только одного спортсмена-нарушителя. Но уже на следующей Олимпиаде — в Мюнхене в 1972 году в применении запрещённых препаратов были уличены семь спортсменов. А в 80-е годы прошлого века произошла целая серия крупных допинговых скандалов.

Похожие случаи были замечены на Панамериканских играх в Венесуэле, когда благодаря специальному тесту, проведенными немецкими врачами, запрещенные препараты в организме были обнаружены у 19 спортсменов. В 1998 году на олимпиаде канадец Бен Джонсон стал первым, кого лишили олимпийской медали из-за применения стероидов.

В 1999 году в Лозанне прошла Международная антидопинговая конференция и была создана Всемирная антидопинговая комиссия, задачами которой стали разработка списка запрещённых препаратов. В этом списке в начале 2000 года было около 10 000 таких средств.

3. Группы допинговых средств

3.1.Витамины

С недавнего времени стало известно, что даже некоторые витамины относятся к группе запрещенных препаратов. Дело в том, что некоторые такие средства содержат в своем составе запрещенную субстанцию «Кобальт», которая является пептидным гормоном и фактором роста. Научные исследования показали, что от употребления кобальта действительно заметен эффект повышения работоспособности, он улучшает выносливость, является природным заменителем эритропоэтина.

3.2. Стимулирующие средства

Стимуляторы действуют на центральную и периферическую нервную систему. Одним из таких веществ является амфетамин (производное фенилэтиламина). Механизм его действия основан на выбросе нейромедиаторов (дофамина, норадреналина и серотонина). Он является реакционным психоактивным веществом, способным вызывать психическую зависимость.

Синтез амфетамина представлен следующей реакцией:

Это один из самых распространенных способов нелегального производства амфетамина, называемый реакцией Лейкарта: конденсация фенилацетона (фенил-2-пропанона) с формамидом или формиатом аммония в присутсвии муравьиной кислоты и последующем кислотном гидролизе образовавшегося N-формиламфетамина.

К стимулирующим средствам также относят эфедрин (2-метиламино-1-фенилпропанол-1). Это психоактивный ядовитый алкалоид, содержащийся в различных видах растения эфедры. Эфедрин может быть получен экстракцией из природного сырья с последующей очисткой от примесей. Этот метод достаточно сложный, требующий значительной площади и громоздкую аппаратуру, количество выпускаемого эфедрина недостаточно. За последние годы разработано много методов получения синтетического эфедрина. Один из первых синтезов эфедрина был осуществлен Эбергардом по следующей схеме:

После употребления эфедрина активируется функциональность сердца и сосудов, а также симпатической нервной системы. Его регулярное употребление приводит к разрушению организма, деформации психики. Принцип действия эфедрина заключается в том, что он провоцирует повышение во внутренней среде организма концентраций таких нейромедиаторов, как норадреналин и адреналин, а также повышается содержание серотонина. При попадании в организм эфедрин способствует выбросу глюкозы в кровь, что является необходимым процессом, поскольку это вещество стимулирует запуск энергозатратных механизмов, то есть повышается артериальное давление, учащается сердцебиение, увеличивается активность скелетных мышц.

Кофеин (1,3,7-триметил-ксантин) относится также к представленной группе стимулирующих средств. Это алколоид пуринового ряда, являющийся психостимулятором, который содержится в кофе, чае и многих прохладительных напитках. Он синтезируется растениями для защиты от насекомых, поедающих листья, стебли и зерна.

Действие кофеина на человека заключается в стимуляции центральной нервной системы. Благодаря ему усиливается сердечная деятельность, ускоряется пульс, расширяются кровеносные сосуды, усиливается мочеотделение, снижается агрегация тромбоцитов. Все эти эффекты связаны с тем, что кофеин блокирует фермент фосфодиэстеразу, разрушающий циклический аденозинмонофосфосфат, что приводит к его накоплению в клетках, именно через него осуществляется эффект действия адреналина.

Синтез кофеина проходит в две стадии:

Формамид действует на мочевую кислоту, образуется ксантин.

Ксантин подвергается метилированию диметилсульфатом

Реакция проходит в щелочной среде при Ph=8,0-9,0

Схема реакции промышленного синтеза кофеина из мочевой кислоты и ксантанина:

В щелочной среде кофеин  превращается в кофеидин C₇H₁₂N₄O.

Кофеин, как и другие пуриновые алколоиды, дает положительную мурексидную реакцию, при нагревании с реактивом Несслера образует красно-бурый осадок.

Именно кофеин является наиболее часто применяемым стимулятором, и спортсменом запрещено его принимать во время соревнований.

Стрихнин (C₂₁H₂₂N₂O₂) – индоловый алкалоид, выделенный из семян чилибухи, чрезвычайно токсичен, может использоваться в качестве пестицида. Он возбуждает центральную нервную систему, повышает рефлекторную возбудимость, оказывает стимулирующее действие на органы чувств, то есть обостряет зрение, вкус, слух, тактильное чувство. Возбуждает сосудодвигательный и дыхательный центры, тонизирует скелетную мускулатуру, а также мышцу сердца, стимулирует процессы обмена, повышает чувствительность сетчатки глаза.

Молекула стрихнина обладает сложным пространственным строением, оптически активна. Полный химический синтез этого вещества включает в себя около 30 стадий.

Структурная формула стрихнина:

Стрихнин блокирует действие аминокислотных нейромедиаторов, в том числе глицина, тем самым оказывает «возбуждающий» эффект, поэтому его применяют, чтобы избавиться от быстрой утомляемости и повысить физическую активность.

Еще одним средством, оказывающим стимулирующее действие, является фенотропил (фонтуроцетам). Фонтуроцетам (2-(2-оксо-4-фенилпирролидин-1-ил)-ацетамид) – лекарственное средство, относящееся к группе ноотропных препаратов. Он оказывает положительное влияние на обменные процессы и кровообращение мозга, стимулирует окислительно-восстановительные процессы, повышает энергетический потенциал организма за счет утилизации глюкозы, улучшает регионарный кровоток в участках мозга. Повышает содержание норадреналина, дофамина и серотонина в мозге. Стимулирующее действие фонтурацетама проявляется в его способности оказывать умеренно выраженный эффект в отношении двигательных реакций, повышении физической работоспособности, выраженном антагонизме каталептическому действию нейролептиков, а также ослаблении выраженности снотворного действия этанола и гексенала.

Структурная формула фонтуроцетама:

Мезокарб (5-(фенилкарбамоилимино)-3-(1-фенилпропан-2-ил)-5H-1,2,3-оксадиазол-3-иум-2-ид) – лекарственное средство группы психостимуляторов. Данное вещество, по сравнению с амфетамином, менее токсичен, его действие более длительно и не сопровождается выраженной эйфорией, тем не менее, он дает ощущения прилива бодрости, энергии, сил, повышает работоспособность.

Способ синтеза мезокарба:

Мезокарб синтезируется из фепрозиднина, который ацилируется в абсолютированном изопропиловом спирте в присутствии ацетата натрия фенилизоцианатом

Многие из представленных выше соединений входят в состав противопростудных средств, поэтому спортсменам необходимо тщательно следить за тем, какие препараты они принимают, чтобы избежать попадания в свой организм запрещенных препаратов. Употребление стимулирующих средств при повышенных физических нагрузках может привести к таким неприятным последствиям, как повышение давления и ускорения сердечной деятельности, нарушение терморегуляции и тепловой удар с последующим коллапсом и смертельным исходом, а также может привести к возникновению зависимости и психических расстройств.

3.3. Обезболивающие

Наркотические обезболивающие средства уменьшают чувствительность к боли независимо от её природы и причины. Спортсмены прибегают к ним, чтобы сократить восстановительный период после ушибов и травм. Их применение запрещено только во время соревнований. Нестероидные анальгетики не входят в Запрещенный список ВАДА.

Научные исследования доказали, что достаточно длительное употребление обезболивающих средств может пагубно влиять на организм человека. Дело в том, что большинство нестероидных противовоспалительных препаратов обладают сосудорасширяющим действием, что приводит к задержке жидкости в организме и повышению артериального давления.

3.4.Анаболические стероиды

Анаболические средства — вещества, действие которых направлено на усиление анаболических процессов в организме, то есть вещества, ускоряющие образование и обновление структурных частей клеток, тканей и мышечных структур.

Анаболические вещества подразделяют на стероидные и нестероидные.

К стероидным веществам относят производные андростана: Ментадиенон ((17 бета)-17-Гидрокси-17-метиландроста-1,4-диен-3-он) - препарат, относящийся к ряду левосторонних анаболических стероидов, получил широкую известность как допинг, применяемый в спортивной медицине для увеличения мышечной массы. Препарат усиливает анаболические и подавляет катаболические процессы, вызванные глюкокортикостероидами, способствует увеличению мышечной массы, формирует положительный азотистый баланс, ускоряет расщепление подкожного жира, при регулярном приеме активирует развитие вторичных половых признаков по мужскому типу. Применяется для компенсации белкового обмена.

Структурная формула метандиенона:

К типичным анаболически-андрогенным стероидам относят также нандронол (19-нор-4-андростен-3-он, 17β-ол либо 4-эстрен-17β-ол-3-он) — анаболический стероид со слабо выраженным андрогенным эффектом.

Станозол – анаболический стероидный препарат, производное дигидротестостерона. Данный препарат широко использовался спортсменами в качестве допинга и стал полностью запрещенным к применению в спорте.

Проникая в ядро клетки, станозолол активизирует генетический аппарат клетки, что приводит к увеличению синтеза ДНК, РНК и структурных белков, активации ферментов звена и усилению тканевого дыхания, окислительного фосфорилирования, синтеза АТФ и накоплению макроэргов в клетке. Стимулирует анаболические и подавляет катаболические процессы, вызванные глюкокортикоидами. Улучшает трофику тканей, способствует отложению кальция в костях, задерживает в организме азот, фосфор, серу. Гемопоэтическое действие связано с увеличением синтеза эритропоэтина.

Структурная формула станозола:

Все вышеперечисленные соединения применяют как допинг продолжительного действия для улучшения своих спортивных результатов. Неконтролируемое применение этих средств приводит к психическим расстройствам, почечной недостаточности, развитие новообразований в печени и легких, склерозы и тромбозы, гипертрофию предстательной железы, нарушение функций половых органов. Кроме того, увеличение мышечной массы не сопровождается укреплением связочного аппарата, поэтому при употреблении анаболиков случаются повреждения связок.

3.5. Диуретики

Диуретики являются мочегонными средствами, в спорте их применяют с целью быстро уменьшить массу тела, улучшить внешний вид в гимнастике, атлетике, фигурном катании, поскольку обезвоживание придает мускулатуре подчёркнутых форм. Также интенсивное мочеотделение помогает выводить из организма другие допинги. Употребление данных средств может привести к серьезным нарушениям водно-электролитного равновесия, падению кровяного давления, нарушению ритмичности работы сердца и даже к внезапной смерти.

К таким средствам относят:

Фуросемид. Хотя сам по себе он не является допингом, он применяется в спортивной медицине для выведения запрещённых веществ и как следствие этого сам приравнен к допинговым препаратам и запрещён к применению у спортсменов Всемирным антидопинговым агентством (ВАДА).

Структурная формула фуросемида:

Хлорталидон — диуретическое тиазидоподобное лекарственное средство, используется как в виде отдельного действующего вещества, так и в составе комбинированных лекарств. Подавляет активную реабсорбцию Na⁺, главным образом в периферических почечных канальцах увеличивая выведение Na⁺, Cl⁻ и воды. Выведение K⁺ и Mg²⁺ через почки увеличивается, в то время как выведение Ca²⁺ снижается. Вызывает незначительное снижение артериального давления.

Структурная формула хлорталидона:

Ацетазоламид. В качестве обычного диуретика ацетазоламид используют относительно редко, так как есть более эффективные препараты, но он хорошо подходит при отёках вследствие лёгочно-сердечной недостаточности, когда необходимо снижение повышенного уровня углекислого газа и бикарбонатов в крови (для восстановления нормального уровня pH и чувствительности к «петлевым» диуретикам типа фуросемида).

Структурная формула ацетазоламида:

3.6. Пептидные гормоны

К пептидным гормонам относят:

Инсулин - гормон пептидной природы, образуется в бета-клетках островков Лангерганса поджелудочной железы. Оказывает многогранное влияние на обмен веществ практически во всех тканях. Основное действие инсулина − регулирование углеводного обмена, в частности − утилизация глюкозы в организме.

Строение инсулина:

Молекула образована двумя полипептидными цепями, содержащий 51 аминокислотный остаток. Альфа-цепь состоит из 21 аминоостатка, Бета-цепь из 30. Полипептидные цепи соединяются двумя дисульфидными мостиками через остатки цистеина, третья дисульфидная связь расположена в Aльфа-цепи. Первичная структура инсулина у разных биологических видов несколько различается, как различается и его важность в регуляции обмена углеводов.

Синтез и выделение инсулина представлен в несколько этапов. Первоначально образуется неактивный предшественник гормона, который после ряда химических превращений в процессе созревания превращается в активную форму. Инсулин вырабатывается в течение всего дня, а не только в ночные часы.

Инсулин увеличивает проницаемость плазматических мембран для глюкозы, активирует ключевые ферменты гликолиза, стимулирует образование в печени и мышцах из глюкозы гликогена, усиливает синтез жиров и белков. Кроме того, инсулин подавляет активность ферментов, расщепляющих гликоген и жиры, то есть помимо анаболического действия инсулин обладает также и антикатаболическим эффектом.

Соматотропин – гормон роста, один из передней доли гипофиза.

Гормоном роста соматотропин называют за то, что у детей и подростков, а также молодых людей с ещё не закрывшимися зонами роста в костях он вызывает выраженное ускорение линейного (в длину) роста, в основном за счет роста длинных трубчатых костей конечностей. Соматотропин оказывает мощное анаболическое и антикатаболическое действие, усиливает синтез белка и тормозит его распад, а также способствует снижению отложения подкожного жира, усилению сгорания жира и увеличению соотношения мышечной массы к жировой. Кроме того, соматотропин принимает участие в регуляции углеводного обмена — он вызывает выраженное повышение уровня глюкозы в крови и является одним из контринсулярных гормонов, антагонистов инсулина по действию на углеводный обмен.

Препараты гормона роста применялись в медицинских целях, а также в спорте, что связано с его способностью к увеличению мышечной массы и снижению жировой прослойки при активных занятиях.

В 1989 году гормон роста был официально запрещен Олимпийским комитетом, однако в последнее время продажи препарата увеличились в несколько раз. В большинстве своём гормон роста применяется спортсменами-бодибилдерами, которые комбинируют его с другими анаболическими препаратами.

Эритропоэтин – один из гормонов почек. По химическому строению является гликопротеином. Он вызывает усиленное потребление костным мозгом железа, меди, витамина B12 и фолатов, которое приводит к снижению уровней железа, меди и витамина B12 в плазме крови, а также снижению уровней транспортных белков — ферритина и транскобаламина.

Эритропоэтин повышает системное артериальное давление. Он также увеличивает вязкость крови за счёт увеличения соотношения эритроцитарной массы к плазме крови.

В некоторых видах спорта данный препарат применяется как допинг. Возможность мышц выдерживать упражнения на выносливость зависит от подачи кислорода. Поэтому основная причина, по которой спортсмены используют этот стимулятор — улучшение доставки кислорода к мышцам. Он также стимулирует выработку и созревание эритроцитов. Его употребление рассчитано на получение эффекта длительных тренировок в высотных условиях, но может привести к повышенной вязкости крови, что в свою очередь ведет к тромбозу кровеносных сосудов и инфаркту со смертельным исходом, часто во время сна.

4. Результат использования препарата «Милдронат»

Одним из наиболее известных, благодаря допинговым скандалам, допинговых средств на данный момент является препарат «Мельдоний», который находится в свободном доступе во многих аптеках, и приобрести его может каждый желающий без каких-либо врачебных рекомендаций.

В виду своей быстрой утомляемости, недостаточной активности я решила больше узнать о данном препарате и использовать его на себе, и приобрела средство под названием «Милдронат».

Действующим веществом в данном препарате является мельдоний.

Мельдоний - метаболическое средство, нормализующее энергетический метаболизм клеток, подвергшихся гипоксии или ишемии. Поддерживает энергетический метаболизм сердца и других органов.

В условиях повышенной нагрузки препарат восстанавливает равновесие между доставкой и потребностью клеток в кислороде, устраняет накопление токсических продуктов обмена в клетках, защищая их от повреждения; оказывает также тонизирующее влияние. В результате его применения организм приобретает способность выдерживать нагрузку и быстро восстанавливать энергетические резервы.

Благодаря этим свойствам данный препарат используют для лечения различных нарушений деятельности сердечно-сосудистой системы, кровоснабжения головного мозга, а также для повышения физической и умственной работоспособности.

Форма выпуска: капсулы твердые желатиновые, содержимое капсул – белый кристаллический порошок со слабым запахом, гигроскопичен.

Ознакомившись со всеми рекомендациями по применению, а также с противопоказаниями, я начала принимать данный препарат. Как указано в способе применения, при сниженной работоспособности, умственном и физическом перенапряжении рекомендуется принимать по 500 мг два раза в сутки в первой половине дня и не позже 17:00. Курс лечения составляет 10-14 дней.

Первые несколько дней никаких изменений в состоянии организма мною замечено не было. Только спустя 7 дней приема был замечен небольшой прилив сил, повысилась работоспособность, я перестала чувствовать усталость и недосып. Спустя две недели, как было указано в рекомендации, я перестала принимать препарат «Милдронат», физическая активность моего организма заметно выросла, состояние частого прилива сил не покидало меня еще долгое время, у меня появилась возможность справляться со всем объемом нагрузок, не чувствуя при этом постоянное недомогание и усталость.

Заключение

С недавнего времени и по сей день ведется большая борьба с использованием допинговых средств в спорте. Идет большой контроль над спортсменами, проводятся всевозможные допинг-тесты и работают антидопинговые организации в целях проведения честных международных соревнований.

Как было выяснено, существует достаточно обширная группа допинговых средств, включающих в себя различные вещества. Некоторые из этих веществ применяют в медицине, поскольку в небольших количествах могут благоприятно влиять на состояние нашего организма, а некоторые и вовсе запрещены, так как даже в малых дозах оказывают пагубное влияние, разрушая организм и нарушая все его жизненно важные процессы.

Проведенный мною опыт использования одного из стимулирующего препарата показал, что благодаря действующим веществам, которые содержаться в нем, действительно повышается работоспособность организма, снижается усталость, появляется возможность спокойно переносить физические и умственные перегрузки.

Список использованных источников

1.Электронный ресурс. Общероссийские антидопинговые правила. http://www.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc;base=LAW;n=181368;#04233141073189435

2.Электронный ресурс. Допинг — определение из Всемирного антидопингового кодекса. https://web.archive.org/web/20100117233812/http://www.rusada.ru/sportsman/dictionary/doping

3.Электронный ресурс. Спорт и допинг. Наука и жизнь. https://www.nkj.ru/archive/articles/12676/

4.Электронный ресурс. Справочник химика. https://chem21.info/

5. Электронный ресурс. https://nasrf.ru/baza-znaniy/

6.Ким А.М. Органическая химия: учебное пособие

7.Мелентьева Г. А. Фармацевтическая химия. 

8.Электронный ресурс. ХиМиК сайт о химии. http://www.xumuk.ru/

9.Электронный ресурс. Справочник лекарственных средств.

https://www.rlsnet.ru/atc_index_id_305.htm

10.Электронный ресурс. Русский медицинский журнал https://www.rmj.ru/articles/kardiologiya/Melydoniy_obzor_rezulytatov_issledovaniy/

Код для цитирования: Скопировать