CC BY
65МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СПОРТИВНОЙ ТРЕНИРОВКИ
УДК 796.91
БИОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПЕРЕТРЕНИРОВАННОСТИ У СПОРТСМЕНОВ В КОНЬКОБЕЖНОМ СПОРТЕ
А. Н. Будко,
И. Л. Рыбина, канд. биол. наук,
Республиканский научно-практический центр спорта
Аннотация
В статье изучены биохимические реакции организма у спортсменов в конькобежном спорте под влиянием тренировочных нагрузок в специально-подготовительном и предсоревновательном периоде подготовки. Дана оценка переносимости тренировочных нагрузок с целью предотвращения перенапряжения функциональных систем организма на основе изменения коэффициента КФК/АСТ, коэффициента де Ритиса и индекса анаболизма (ИА).
BIOCHEMICAL ASPECTS OF THE OVERTRAINING OF THE SPORTSMEN OF THE LONG TRACK SPEED SKATING
Annotation
In the article are studied the biochemical organism response of the sportsmen of the long track speed skating under the influence of the training loads during special-preparatory and precompetitive period of the preparation. In the article is given the assessment of compatibility of training loads for the purpose of prevention of the overexertion of the functional system of the organism on basis of the change of coefficient of CPK/AST, de Ritis ratio and anabolism index (AI).
Введение
Спорт высоких достижений связан с чрезмерными тренировочными и соревновательными нагрузками, что может сопровождаться развитием состояния перетренированности, приводить к перенапряжению функциональных систем организма и, как следствие, к снижению уровня спортивных результатов. Эффективному управлению тренировочным процессом способствует проведение биохимического контроля, а также использование других физиологических параметров определения функционального состояния организма спортсменов в системе тренировок [1, 2]. Контроль процессов утомления и восстановления, которые являются неотъемлемыми компонентами спортивной деятельности, необходим для оценки переносимости физической нагрузки, внесения коррективов в режим «работа-отдых» и определения достаточности времени отдыха после физических нагрузок, эффективности средств повышения работоспособности, выявления синдрома перенапряжения или перетренированности, связанных с дисбалансом между тренировкой и восстановлением [3].
Конькобежный спорт включает дисциплины, которые требуют проявления как скоростно-силовых качеств (дистанции 500-1500 м), так и аэробной выносливости (дистанции 3000-10000 м). В конькобежном спорте физическая
нагрузка носит локальный характер со значительной долей гликолиза в энергообеспечении [4]. Правильно разработанная система применения средств и методов контроля даёт возможность с высокой эффективностью управлять тренировочным процессом. Своевременное внесение в план подготовки коррективов способствует предотвращению явлений перетренированности. Использование ряда маркеров, в частности биохимических, объективно отражающих развитие неблагоприятных реакций в деятельности разных систем организма и механизмов, может оказаться информативным для идентификации и характеристики состояния перетренированности [5, 6].
Одним из диагностических методов определения перетренированности является вычисление индекса анаболизма (ИА), который представляет собой отношение сывороточной концентрации тестостерона к концентрации кортизола, регулирующего анаболические процессы во время восстановления. Вычисление «индекса анаболизма» (ИА) проводили по формуле: ИА (в %) = Тестостерон/ Кортизол х 100. Снижение величины ИА ниже 3 °% свидетельствовало о состоянии перетренированности [7].
Для характеристики метаболических нарушений при перетренированности исследовали активность ферментов в сыворотке крови: креатинфосфокиназы (КФК), аспартатаминотрансферазы (АСТ), аланинаминотрансферазы (АЛТ) и рассчитывали ряд индексов, характеризующих уровень эндогенной интоксикации организма в условиях чрезвычайно высокой напряженности тренировочной деятельности.
На основе количественной оценки ферментов КФК и АСТ определяли коэффициент КФК/АСТ, как отношение между собой абсолютных величин этих показателей. Этот коэффициент используется в дифференциальной диагностике поражения мышечной ткани (в том числе сердечной мышцы). Если коэффициент меньше 10 у.е., то выше вероятность поражения сердечной мышцы, если больше 10 скелетных мышц [8].
Одновременно с этим ценным диагностическим тестом является определение активности АЛТ и ACT. Соотношение активности этих ферментов называют «коэффициент де Ритиса». В норме этот коэффициент составляет 1,33±0,42 или находится в диапазоне 0,91-1,75 у.е. [9]. При повреждении клеток миокарда происходит резкое повышение этого показателя, при повреждении клеток печени - снижение [7].
Актуальность проведения биохимических исследований в конькобежном спорте с целью оценки адекватности тренировочных нагрузок функциональным возможностям спортсменов, достаточности для роста адаптационного резерва и внесения своевременных коррективов в план подготовки для предотвращения явлений перетренированности подтверждается результатами проведенных исследований.
Цель исследования: изучение прогностической значимости коэффициентов КФК/АСТ, АСТ/АЛТ и индекса анаболизма (ИА) по соотношению тестосте-рон/кортизол в определении состояний перетренированности, утомляемости организма спортсменов в конькобежном спорте в различные периоды подготовки.
Методы и организация исследований
Исследования проводили в специально-подготовительном (СПП) и предсо-ревновательном (ПС) периоде подготовки тренировочного цикла в группе конькобежцев (10 мужчин) высокой квалификации (МС и МСМК) в возрасте 17-29 лет. Обследования спортсменов проводились на базе конькобежного стадиона «Минск-арена» в период август-декабрь 2015 г при подготовке к ответственным стартам. Забор капиллярной крови осуществлялся дважды в каждом микроцикле утром натощак: в начале микроцикла после дня отдыха и в середине микроцикла после ударного дня тренировок.
Уровень активности ферментов АСТ, АЛТ и КФК определяли кинетическим методом с использованием биохимического фотометра РМ 2111 (Солар, Республика Беларусь) и диагностических наборов фирмы «Анализмед» (Республика Беларусь). Концентрацию кортизола и тестостерона в крови определяли имму-ноферментным методом с использованием анализатора i-CHROMATM (Boditech, Южная Корея) и реактивов этой же фирмы.
Полученные данные подвергались математико-статистической обработке: методом вариационной статистики с использованием ^критерия Стьюдента. Для оценки достоверности различий несвязанных выборок использовали и-критерий Манна - Уитни (используемый для оценки различий между двумя малыми выборками).
Результаты исследований и их обсуждение
Изучение изменения показателей активности фермента КФК выявило их значительное повышение в течение двух периодов подготовки, не снижаясь до пределов нормы у отдельных спортсменов даже после дней отдыха. Следует отметить, что в предсоревновательном периоде в начале микроцикла активность КФК была достоверно выше, чем в специально-подготовительном периоде подготовки (таблица 1).
Таблица 1 - Среднестатистические показатели активности ферментов КФК, АСТ и АЛТ у спортсменов в конькобежном спорте в покое в начале и середине каждого тренировочного микроцикла
Период подготовки КФК, Е/л АСТ, Е/л АЛТ, Е/л
Границы нормы 25-200 Е/Л 5-40 Е/л 5-40 Е/л
Статистические показатели Х±о тт-тах Х±о тт-тах Х±о тт-тах
СПП, 1 303,3±159,7* 175,7872,1 28,78±6,11 17,543,65 21,35±4,53 15,231,4
СПП, 2 423,5±294,9 175,71497,0 32,34±10,8 17,4662,86 21,05±5,69 12,234,0
ПС, 1 641,5±672,3* 234,32688,0 38,46±18,44 20,9587,30 19,25±6,69 10,4835,1
ПС, 2 507,65±557,4 175,72200,0 35,14±11,91 22,766,35 18,49±6,82 12,2234,9
* Достоверные различия показателей между периодами, р < 0, СПП - специально-подготовительный период; ПС - предсоревновательный период, 1 - в начале и 2 - в середине микроциклов.
Рассмотрение минимальных и максимальных значений указывает на большой диапазон колебания изучаемых биохимических показателей, которые во многих случаях значительно превышали допустимые пределы нормы.
Запредельное повышение активности фермента КФК наблюдалось во всех периодах подготовки, но наибольшее - до 2688,0 Е/л, то есть с превышением среднегрупповых данных на 76,14 % в начале микроцикла в предсоревновательном периоде. Анализируя динамику активности ферментов и значение индекса КФК/АСТ в период исследуемых тренировочных микроциклов спортсменов, можно предположить, что действие физических нагрузок в предсоревновательный период подготовки сопровождается вероятным возрастанием напряжения скелетных мышц спортсменов до 14,43±6,23 у.е.
В период предсоревновательной подготовки отмечались более высокие показатели коэффициента де Ритиса (таблица 2).
Таблица 2 - Среднестатистические показатели индекса КФК/АСТ, коэффициента де Ритиса и индекса анаболизма (ИА) тестостерон/кортизол у спортсменов в конькобежном спорте в покое в начале и середине каждого тренировочного микроцикла
Период подготовки Мкц Индекс КФК/АСТ (у.е.) Коэффициент де Ритиса (АСТ/АЛТ), у.е. Индекс анаболизма тестостерон/кортизол (ИА), %
Норма показателя 10 усл. ед. 0,91-1,75 усл. ед. 3 % и выше
Статистические показатели Х±о тт-тах Х±о тт-тах Х±о тт-тах
1 10,45± 5,6- 1,37± 1,07- 3,31± 2,48-
Специально- 3,68* 19,98 0,27* 2,22 0,72* 5,00
подготовительный 2 12,74± 5,8- 1,61± 0,68- 3,81± 2,62-
5,10 25,22 0,54* 3,00 1,00 5,48
1 14,43± 7,45- 2,02± 1,07- 4,06± 3,02-
Предсоревновательный 6,23* 30,8 0,55* 2,57 0,58* 4,96
2 12,62± 6,1- 1,98± 1,00- 3,9± 3,17-
7,47 33,15 0,51* 2,71 0,84 5,21
* Достоверные различия показателей между периодами, р < 0,05;
1 - в начале и 2 - в середине микроциклов
Так, если в специально-подготовительном периоде в начале микроциклов этот коэффициент составлял 1,37±0,27 у.е., то в предсоревновательном -2,02±0,55 у.е. (р < 0,05). Выявлена достоверная взаимосвязь коэффициента де Ритиса (р < 0,05) в начале и в середине микроциклов в обоих периодах подготовки, но наибольшие значения следует отметить в предсоревновательном периоде, что свидетельствует о вероятном напряжении сердечной мышцы спортсменов под действием тренировочной нагрузки на данном этапе подготовки.
Таким образом, в ходе исследования установлено, что активность амино-трансфераз у спортсменов в СПП и ПС периодах подготовки находилась в пределах физиологической нормы. Достоверных различий между исследуемыми группами не выявлено. Рассматривая индивидуальные данные, следует отметить, что значения АЛТ находились в пределах нормы во всех периодах подготовки. В предсоревновательном периоде в начале микроцикла наблюдалось значительное увеличение активности фермента АСТ до 87,3 Е/л с превышением среднегруп-повых данных на 55,95 %.
Учитывая, что аминотрансферазы играют центральную роль в обмене белков, катализируя реакции трансаминирования аминокислот, можно предположить, что повышенная активность АСТ у спортсменов в предсоревновательном периоде подготовки обусловлена интенсивностью белкового обмена, поскольку нагрузки способствуют активации синтеза белка в работающих мышцах, в том числе сердечной.
Для оценки уровня тренированности спортсменов и состояния анаболических процессов, наряду с определением гормонов кортизол и тестостерон, рассчитывался индекс анаболизма по соотношению тестостерон/кортизол в процентах. Гормональный профиль спортсмена служит важным средством выявления скрытых биохимических нарушений, лежащих в основе хронической усталости. Анализ динамики гормонов в специально-подготовительном периоде выявил специфические особенности. В начале микроцикла в специально-подготовительном периоде уровень кортизола был выше, чем в середине микроцикла. Снижение уровня кортизола у спортсменов связано с утомлением, а умеренное повышение позволяло судить о высокой тренированности [9].
По данным таблицы 3 средние значения уровня кортизола в специально-подготовительном периоде в начале микроцикла составляли 506,9±51,71 нмоль/л и 494,51±53,31 нмоль/л в предсоревновательном периоде подготовки. Следует
отметить достоверные различия уровня кортизола между периодами подготовки в середине микроцикла (р < 0,05). В предсоревновательном периоде этот показатель был достоверно выше, чем в специально-подготовительном (р < 0,05). Это свидетельствует о том, что восстановление спортсменов после тяжелой физической нагрузки именно в предсоревновательном периоде в середине микроцикла было более эффективным.
Таблица 3 - Среднегрупповые данные уровня тестостерона и кортизола у спортсменов в конькобежном спорте в начале и середине тренировочных микроциклов
Период подготовки Кортизол, нмоль/л Тестостерон, нмоль/л
Статистические показатели Дх±о тт-тах Дх±о тт-тах
Границы нормы 200-700 нмоль/л 8,5-30 нмоль/л
СПП нач.мкц 506,90±51,71 431,4-571,80 16,5±2,35* 14,00-21,50
СПП сер.мкц 440,71±42,38* 363,68-522,78 16,48±3,1* 12,53-21,11
ПС нач.мкц 494,51±53,31 399,29-577,87 19,97±2,81* 16,53-25,60
ПС сер.мкц 524,59±79,06* 391,40-603,51 20,06±2,40* 17,36-22,92
* Достоверные различия показателей между периодами, р < 0,05
СПП - специально-подготовительный период; ПС - предсоревновательный период.
Отмечаются достоверные изменения средних показателей тестостерона в обоих периодах подготовки (р < 0,05). Наибольшая доля высоких значений тестостерона в начале микроцикла выявлена в предсоревновательном периоде до 25,6 нмоль/л, а наименьшая в специально-подготовительном, составляя соответственно 21,5 нмоль/л. Это связано со снижением общего объема тренировочных нагрузок в предсоревновательном периоде подготовки и подтверждалось показателями тестостерона в данном периоде подготовки. В начале микроцикла в специально-подготовительном периоде происходит достоверное увеличение ИА с 3,31 % до 4,06 % - в предсоревновательном (р < 0,05).
По полученным данным состояние перетренированности наиболее часто (33 % случаев) отмечалось у обследованных спортсменов в специально-подготовительном периоде (индивидуальные показатели от 2,48 % в начале микроцикла до 2,62 % в середине), тогда как в предсоревновательном периоде только 8 % случаев. Таким образом, в специально-подготовительном периоде состояние перетренированности обуславливалось снижением тестостерона под действием высоких физических нагрузок.
Таким образом, проведенные исследования показали значительные биохимические сдвиги в организме спортсменов в различные периоды подготовки. В предсоревновательном периоде отчетливо видно, что действие физической нагрузки сопровождается вероятным возрастанием напряжения сердечной мышцы спортсменов по данным значения «коэффициента де Ритиса» и поражения мышечной ткани по данным значения коэффициента КФК/АСТ. В специально-подготовительном периоде выявлено состояние перетренированности по индексу анаболизма.
Выводы
Исследование биохимических показателей позволяет оценить переносимость тренировочных нагрузок, своевременно выявлять чрезмерность тренировочных воздействий на определенные системы организма и вносить предложения по коррекции индивидуальных тренировочных программ.
Биохимические сдвиги, характеризующие повышение напряжения клеток миокарда и мышечной ткани спортсменов, механизмы долговременной адаптации сердечно-сосудистой системы к нагрузкам различной направленности, связаны, в первую очередь, с перестройкой метаболических процессов, что согласуется с принципом преимущественного структурного обеспечения систем, доминирующих в процессе адаптации [9].
Важными критериями определения пограничных биохимических изменений, близких или соответствующих состоянию перетренированности, являются индексы КФК/АСТ, АСТ/АЛТ («коэффициент де Ритиса»), а также индекс анаболизма (тестостерон/кортизол).
Индекс КФК/АСТ характеризует дифференциальную диагностику поражения мышечной ткани. По нашим данным наибольшее проявление напряжения мышечной ткани наблюдается в предсоревновательном периоде, что свидетельствует о повышении активности креатинфосфокиназы и связано, на наш взгляд, с более высоким развитием мышечной массы и преобладанием креа-тинфосфокиназного пути ресинтеза АТФ в энергообеспечении тренировочных и соревновательных нагрузок.
По данным значения «коэффициента де Ритиса», наибольшее возрастание напряжения сердечной мышцы спортсменов следует отметить также в предсорев-новательном периоде под действием тренировочной нагрузки на данном этапе.
В ходе данного исследования по изменению индекса анаболизма можно судить о степени утомления спортсменов в конькобежном спорте в специально-подготовительном периоде. Снижение индекса анаболизма является одним из основных показателей состояния перетренированности спортсменов.
Список использованных источников
1. Земцова И. И. Биохимические и функциональные аспекты состояния организма спортсменов-гребцов высокой квалификации в практике этапного комплексного контроля / И. И. Земцова, Л. Г. Станкевич, Е. М. Лысенко, Е. В. Мишнев, Л. А. Гордиенко // Наука в олимпийском спорте. 2007. № 3. С. 83-86.
2. Фролова О. В. Метаболический статус спортсменов-биатлонистов в подготовительном периоде / О. В. Фролова, Ю. А. Кондакова, О. Л. Ковязина // Спорт: медицина, генетика, физиология, биохимия, педагогика, психология и социология. 2014. С. 107-111.
3. Курашвили В. А. Биохимические корреляты перетренированности / В. А. Курашвили // Вестник спортивных инноваций. № 47, 2014. С. 30-36.
4. Вашляев Б. Ф. Тренировка квалифицированных конькобежцев: теоретические основы / Б. Ф. Вашляев. - Екатеренбург, 2007. - 186 с.
5. Платонов В. Н. Теория спорта / В. Н. Платонов. - К.: Вища. шк. Головное изд-во, 1987. - 427 с.
6. Платонов В. Н. Перетренированность в спорте / В. Н. Платонов // Наука в олимпийском спорте. - 2015. - № 1. - С. 19-34.
7. Афанасьева И. А. Синдром перетренированности у спортсменов: эндогенная интоксикация и факторы врожденного иммунитета / И. А. Афанасьева В. А. Таймазов // Научно-теоретический журнал «Ученые записки». - 2011. - № 12 (82). - С. 24-30.
8. Кудря О. Н. Адаптация сердечно-сосудистой системы спортсменов к нагрузкам разной направленности / О. Н. Кудря, Л. Е. Белова, Л. В. Капилевич // «Педагогика и психология». -2012. - С. 162-166.
9. Северин Е. С. Биохимия / Е. С. Северин (ред) // Учеб. для вузов. Изд.: ГЭОТАР-МЕД. -2003. - С. 469. - 779 с.
29.04.2016
