Алгоритм оценки адаптационных изменений организма спортсменов с использованием данных клинико-лабораторного контроля

АЛГОРИТМ ОЦЕНКИ АДАПТАЦИОННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ОРГАНИЗМА СПОРТСМЕНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДАННЫХ КЛИНИКО-ЛАБОРАТОРНОГО КОНТРОЛЯ

И.Л. РЫБИНА,

Белорусская федерация биатлона, г. Минск, Республика Беларусь;

Е.А. ШИРКОВЕЦ, ФГБУ ФНЦ ВНИИФК

Аннотация

В статье представлены результаты изучения процесса адаптации организма 502 спортсменов высокой квалификации к тренировочным нагрузкам на протяжении многолетней подготовки (2004-2014 гг.) с использованием методов клинико-лабораторного контроля. Референтные значения клинико-лабораторных показателей разработаны на основе статистической обработки данных 35 558 биохимических и 30 520 гематологических исследований, выполненных в ходе учебно-тренировочных сборов. Представлена система оценки адаптационных изменений в организме высококвалифицированных спортсменов циклических видов спорта к напряженным физическим нагрузкам с использованием методов клинико-лабораторного

контроля.

Ключевые слова: физические нагрузки, высококвалифицированные спортсмены, адаптация,

биохимический контроль.

Abstract

This article presents results of study

of 502 elite athletes adaptation to training loads

over many years of training

using methods of blood control.

The reference values of laboratory tests

were developed on the basis of statistical data

processing of 35 558 biochemical

and 30 520 hematological studies performed

during training sessions.

The article presents the system for assessing

the adaptive changes in the body of elite athletes

in endurance sports to strained physical loads

using the methods of blood control.

Keywords: physical exercise, elite athletes, adaptation, biochemical control.

Введение

Система подготовки спортсменов в циклических видах спорта на современном этапе характеризуется возрастанием интенсивности тренировочного процесса, находящегося на пределе физических возможностей. Контроль динамики адаптационных процессов требует адекватных и информативных методов. Биохимические методы исследования в значительной степени отвечают данным требованиям и широко используются для оценки воздействия физических нагрузок на организм спортсменов [1, 2, 7]. Специалистами, работающими в области спортивной биохимии, постоянно совершенствуются методы и диагностические тесты, которые объективно отражают картину изменений метаболизма при выполнении физических нагрузок, характерных для спортивной деятельности [3, 5, 6].

Важным условием эффективного использования результатов биохимических анализов при оценке адаптации организма спортсменов является их адекватная интерпретация. Это требует комплексного изучения факторов, влияющих на эффективность клинико-лабораторного контроля, разработки и совершенствования оценочных критериев. Клинико-лабораторные обследования по содержанию и объему должны максимально соответствовать целям и задачам тренировочного процесса. Высокий

уровень качества выполняемых исследований и учет факторов преаналитического этапа является непременным условием эффективности клинико-лабораторного контроля в спорте высших достижений [4].

Целью данного исследования являлась разработка алгоритма оценки динамики срочной и долговременной адаптации высококвалифицированных спортсменов циклических видов спорта к напряженной мышечной деятельности на разных этапах их подготовки.

Методы

Методология исследования основана на системном подходе к исследованию биохимических аспектов при комплексной оценке адаптации организма спортсменов в различных условиях их деятельности. Исследования включали клинико-лабораторные методы в условиях учебно-тренировочных сборов, эргометрический контроль, молекулярно-генетические методы, а также мате-матико-статистическую обработку полученных результатов. Основу обсуждаемого в данной работе алгоритма оценки адаптационных изменений составили результаты многолетнего мониторинга показателей 502 спортсменов высокой квалификации. Статистически обработаны данные 35 558 биохимических и 30 520 гематологических исследований, выполненных в процессе подготовки спортсменов.

Медико-биологические проблемы спорта

Результаты исследования

Качество клинико-лабораторных исследований на всех этапах соответствовало целям и задачам оценки воздействия физических нагрузок на организм спортсменов. Для изучения характерных особенностей тренировочного процесса на разных этапах годичного цикла был опреде-

лен перечень наиболее значимых факторов, прямо или косвенно влияющих на результаты клинико-лаборатор-ных исследований. Они явились базой для разработки алгоритма учета факторов пре- и постаналитического этапов исследования в спорте. Последовательность действий в данной системе представлена на рисунках 1-2.

Выбор времени исследования

Выбор информативных тестов

Подготовка спортсмена к обследованию

Процедура забора биоматериала

Хранение образцов биоматериала и правила транспортировки их в лабораторию

Маркировка образцов биоматериала для последующей идентификации

Регистрация образцов биоматериала в лаборатории

Идентификация номера образца с данными обследуемого

Распределение полученных проб по видам исследований

Пробоподготовка биоматериала к исследованию

Рис. 1. Факторы преаналитического этапа исследования во вне- и внутрилабораторных фазах исследования

Оценка диагностической надежности используемых тестов

Оценка результатов исследования тренером и сопоставление полученных данных с особенностями тренировочного процесса

Оценка результатов исследования спортивным врачом и их сопоставление с состоянием здоровья

спортсмена и медико-биологическим сопровождением

Оценка аналитической достоверности результатов теста

Оценка вероятности получения данного результата у обследуемого спортсмена

Сравнение полученных данных с результатами других обследований конкретного обследуемого

Сравнение полученных данных с результатами ранее проведенных обследований конкретного спортсмена

Рис. 2. Факторы постаналитического этапа исследования во вне- и внутрилабораторных фазах исследования

Лабораторные исследования в спортивной биохимии направлены на оценку адекватности воздействия физических нагрузок на организм спортсмена по кинетике изучаемых анализов. При этом следует учитывать тот факт, что на оценку получаемых показателей влияет состояние здоровья обследуемых спортсменов. Объективная лабораторная информация о соответствии предлагаемых физических нагрузок функциональным возможностям спортсменов имеет существенное значение для своевременной коррекции тренировочного процесса.

На внелабораторном этапе во избежание неправильной трактовки результатов исследования необходимо учитывать особенности вида спорта, квалификацию, возраст, пол, период подготовки и т.д. Это требует определения физиологических значений клинико-лабораторных показателей у спортсменов с учетом вышеперечисленных обстоятельств, а также учета индивидуальных границ нормы каждого конкретного спортсмена.

На основании данных многолетнего мониторинга определены следующие референтные границы наиболее актуальных для спортивной практики биохимических показателей у спортсменов высокой квалификации циклических видов спорта (табл. 1-2).

Обсуждение

Главной особенностью анализа результатов лабораторных тестирований в спорте высших достижений является сложность выделения в динамике биохимических показателей той составляющей, которая обусловлена непосредственным воздействием выполняемой физической нагрузки. То есть, при интерпретации данных из суммарного результата изменения биохимического показателя необходимо определить степень воздействия, обусловленного возможной патологической или предпатоло-гической составляющей.

Таблица 2

Обобщенные данные биохимических показателей у спортсменов высокой квалификации, специализирующихся в циклических видах спорта

Таблица 1

Обобщенные данные активности ферментов у спортсменов высокой квалификации, специализирующихся в циклических видах спорта

Вид спорта АСТ, ЕД/л АЛТ, ЕД/л КФК, ЕД/л

N X ± SD N X ± SD N X ± SD

Мужчины

Биатлон 96 30,8 ± 8,0 94 28,0 ± 7,8* 135 252,1 ± 14,5*

Велоспорт 153 43,3 ± 12,7* 153 30,6 ± 7,7 1089 209,7 ± 4,13*

Гребля академическая 761 27,6 ± 8,8 816 21,8 ± 8,7 2938 312,5 ± 5,28*

Гребля на байдарках и каноэ 2709 36,9 ± 14,0* 2725 29,0 ± 13,8* 112 288,7 ± 17,4*

Лыжные гонки 111 29,6 ± 9,9 104 20,7 ± 7,8 581 276,7 ± 11,8*

Плавание 579 35,3 ± 16,8* 445 26,3 ± 14,0* 116 286,4 ± 18,8*

Женщины

Биатлон 359 31,8 ± 11,2 351 25,1 ± 7,9 617 202,9 ± 6,98

Велоспорт 105 38,5 ± 7,13 105 29,8 ± 6,2 85 181,1 ± 8,63

Гребля академическая - - - - 233 134,5 ± 3,96

Гребля на байдарках и каноэ 462 33,3 ± 10,1 451 22,4 ± 8,6 472 187,6 ± 5,75

Лыжные гонки 122 29,3 ± 9,0 120 22,5 ± 9,5 122 200,1 ± 9,41

Плавание 447 28,8 ± 14,4 303 19,1 ± 9,5 450 171,1 ± 10,4

* Различия достоверны по сравнению с женщинами

Вид спорта Мочевина, ммоль/л Триглицериды, ммоль/л Глюкоза, ммоль/л

N X ± SD N X ± SD N X ± SD

Мужчины

Биатлон 137 5,64 ± 0,89* 63 0,66 ± 0,21* 70 4,70 ± 0,45*

Велоспорт 153 5,84 ± 1,51 117 0,95 ± 0,30 144 5,01 ± 0,60

Гребля академическая 1090 5,84 ± 1,19* 195 0,90 ± 0,40 469 4,96 ± 0,62*

Гребля на байдарках и каноэ 2938 6,26 ± 1,45* 101 0,66 ± 0,23 - -

Лыжные гонки 112 5,02 ± 1,42 586 0,73 ± 0,30* 112 4,57 ± 0,64

Плавание 587 5,79 ± 1,40* 63 0,66 ± 0,21* 587 4,67 ± 0,71

Женщины

Биатлон 854 5,20 ± 1,14 258 0,77 ± 0,29 330 4,29 ± 0,45

Велоспорт 102 5,40 ± 1,26 85 0,99 ± 0,31 101 4,88 ± 0,64

Гребля академическая 233 5,09 ± 1,03 181 0,79 ± 0,37 186 4,53 ± 0,65

Гребля на байдарках и каноэ 473 5,02 ± 1,15 110 0,64 ± 0,23 - -

Лыжные гонки 122 5,31 ± 1,14 470 0,63 ± 0,25 122 4,41 ± 0,66

Плавание 472 5,04 ± 1,27 258 0,77 ± 0,29 469 4,56 ± 0,64

* Различия достоверны по сравнению с женщинами

Разработанный алгоритм учета и анализа факторов преаналитического и постаналитического этапов в спортивной биохимии и гематологии является основой объективной интерпретации результатов клинико-лаборатор-

ного мониторинга тренировочного процесса в спорте высших достижений. Изучение различных аспектов клинико-лабораторного мониторинга тренировочного процесса в циклических видах спорта позволило сфор-

мировать системный подход в оценке адаптационных возможностей организма спортсмена, который в общем виде представлен на рис. 3.

Предложенный алгоритм является комплексным физиологически обоснованным подходом к управлению подготовкой спортсменов высокой квалификации, специализирующихся в циклических видах спорта. Его практическая реализация дает возможность избегать перенапряжения функциональных систем организма при напряженной мышечной деятельности.

При интерпретации результатов биохимического исследования каждому из специалистов, обеспечивающих научное сопровождение тренировочного процесса, отводится определенная роль на соответствующих этапах исследования. Специалист в области клинико-лаборатор-ной диагностики несет полную ответственность за аналитический этап исследования, а также внутрилабора-торную фазу преаналитического и постаналитического этапов.

Рис. 3. Алгоритм оценки адаптационных изменений физических нагрузок с использованием клинико Основной задачей специалистов в области спортивной биохимии является своевременное представление аналитически надежных результатов исследований, которые соответствуют определенным задачам управления тренировочным процессом, вызвавшим необходимость выполнения данного конкретного теста. Требования к используемым технологиям для выполнения лабораторных исследований в области спортивной биохимии формулируются в результате оценки аналитической надежности методов исследования (точности, чув-

организма спортсменов при выполнении напряженных -лабораторных исследований капиллярной крови

ствительности, специфичности), диагностической информативности лабораторных тестов для управления тренировочным процессом, своевременности предоставления лабораторной информации тренеру и спортивному врачу, оценки пределов допустимых погрешностей лабораторных исследований и т.д.

Компетенция спортивного врача распространяется на внелабораторную фазу преаналитического этапа исследования, т.е. связана с правильностью выбора цели и времени лабораторного исследования для оценки воз-

С*)

можных предпатологических и патологических процессов в организме спортсмена. На постаналитическом этапе исследования в компетенции врача находится решение вопроса о возможном влиянии на полученный лабораторный результат применяемых фармакологических препаратов и восстановительных процедур, а также о состоянии здоровья спортсмена.

Компетенция тренера также распространяется на внелабораторную фазу преаналитического и постаналитического этапов в части оценки воздействия нагрузок различной направленности на организм спортсмена. На преаналитическом этапе правильно выбранные цель, место и время исследования во многом определяют информативность и эффективность лабораторной диагностики для оценки эффективности выбранной тренировочной стратегии.

Анализ факторов постаналитического этапа исследований должен осуществляться совместными усилиями как специалистов лабораторий, так и тренерским и врачебным персоналом. На этом этапе отрицательное влияние на использование результатов биохимических исследований в целях управления тренировочным процессом может оказать ряд факторов как внутри, так и внелабораторного характера. Находящийся в ведении сотрудников лабораторий недостаточный учет всей суммы результатов исследований может привести к выдаче тренеру и спортивному врачу результатов исследований с недопустимыми погрешностями. Такие рекомендации могут приводить к ошибочному планированию величины и направленности тренирующих воздействий. Анализируя артефакты постаналитического этапа исследования, следует упомянуть о проблемах, которые могут возникать при несвоевременной доставке результатов исследований тренеру и спортивному врачу. Информация об откло-

Литература

1. Волков, Н.И. Биохимия мышечной деятельности / Н.И. Волков, Э.Н. Несен, А.А. Осипенко, С.Н. Корсун. -Киев: Олимпийская литература, 2000. - 504 с.

2. Михайлов, С.С. Спортивная биохимия / С.С. Михайлов. - М.: Советский спорт, 2004. - 220 с.

3. Banfi, G. Metabolic markers in sports medicine / G. Banfi, A. Colombini, G. Lombardi, A. Lubkowska // Adv. Clin. Chem. - 2012. - No. 56. - Pp. 1-54.

4. Banfi G. Preanalytical phase of sport biochemistry and hematology / G. Banfi, А. Dolci // Sports Med Phys Fitness. - 2003. - No. 43 (2). - 223 p.

5. Brancaccio, P. Biochemical markers of muscular damage / P. Brancaccio, G. Lippi, N. Maffulli // Clin Chem Lab Med. - 2010. - No. 48 (6). - Pp. 757-767.

6. Brancaccio, P. Serum enzyme monitoring in sports medicine / P. Brancaccio, N. Maffulli, R. Buonauro, F.M. Li-mongelli // Clin. Sports Med. - 2008. - No. 27 (1). -Pp. 1-18.

7. Gleeson, M. Biochemical and immunological markers of overtraining / M. Gleeson // Journal of Sport Science and Medicine. - 2002. - No. 1. - Pp. 31-41.

нениях в биохимических исследованиях, требующих срочной коррекции, должна предоставляться до начала тренировки. Отсутствие необходимой информации не позволяет своевременно корректировать тренировочную программу с учетом дезадаптационных изменений, что может провоцировать возникновение перетренированности спортсмена.

Выводы

1. Предложенная в данном исследовании схема представляет собой единую систему клинико-лабораторного контроля напряженной мышечной деятельности. Использование данной схемы и разработанных критериев позволяет учитывать особенности метаболизма, связанные с полом спортсменов, видом спорта, периодом подготовки, направленностью тренировочных нагрузок, а также с учетом специфики экстремальных условий подготовки и особенностей генетического полиморфизма.

2. Результаты выполненных исследований открывают перспективы совершенствования методологии оценки адаптационных процессов в спорте высших достижений. Появление новых современных методов клинико-лабораторного контроля, технологий тренировочного процесса, а также расширение знаний о генетических маркерах физической деятельности имеют перспективу проведения научных исследований в данном направлении с последующей разработкой критериев для практического применения в спорте высших достижений.

3. Оценка диагностической информативности кли-нико-лабораторных показателей в спорте высших достижений является перспективным направлением для прогнозирования соревновательной деятельности с использованием современных компьютерных технологий анализа подготовленности спортсменов.

References

1. Volkov, N.I. Biochemistry of Muscular Activity / N.I. Vol-kov, E.N. Nesen, A.A. Osipenko, S.N. Korsun. - Kiev: Olympic literature, 2000. - 504 p.

2. Mikhailov, S.S. Sports Biochemistry / S. Mikhailov. -M.: Soviet Sport, 2004. - 220 p.

3. Banfi, G. Metabolic markers in sports medicine / G. Banfi, A. Colombini, G. Lombardi, A. Lubkowska // Adv. Clin. Chem. - 2012. - No. 56. - Pp. 1-54.

4. Banfi G. Preanalytical phase of sport biochemistry and hematology / G. Banfi, А. Dolci // Sports Med Phys Fitness._- 2003. - No. 43 (2). - 223 p.

5. Brancaccio, P. Biochemical markers of muscular damage / P. Brancaccio, G. Lippi, N. Maffulli // Clin Chem Lab Med. - 2010. - No. 48 (6). - Pp. 757-767.

6. Brancaccio, P. Serum enzyme monitoring in sports medicine / P. Brancaccio, N. Maffulli, R. Buonauro, F.M. Li-mongelli // Clin. Sports Med. - 2008. - No. 27 (1). -Pp. 1-18.

7. Gleeson, M. Biochemical and immunological markers of overtraining / M. Gleeson // Journal of Sport Science and Medicine. - 2002. - No. 1. - Pp. 31-41.