CC BY
5Дата публикации: 15.06.2024 Publication date: 15.06.2024
DOI: 10.24412/2782-6570-2024_03_02_1 DOI: 10.24412/2782-6570-2024_03_02_1
УДК 796.8;612 UDC 796.8;612
ДИНАМИКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ БИОИМПЕДАНСНОГО АНАЛИЗА ПОСЛЕ ДОЗИРОВАННОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ
Ф.А. Мавлиев1, Н.В. Рылова2, Д.К. Коровина1, А.М. Ахатов1, И.М. Галиев3
1 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Поволжский государственный университет физической культуры, спорта и туризма», г. Казань, Россия
2Федеральное государственное бюджетное учреждение «Государственный научный центр Российской Федерации - Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна» ФМБА России, г. Москва, Россия
3Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет», г. Казань, Россия
Аннотация. В статье представлены результаты оценки влияния дозированной физической нагрузки на показатели композиционного состава тела, полученные с помощью биоимпе-дансного анализатора АВС-01 МЕДАСС. У 13 квалифицированных лыжников оценивался состав тела до и после выполнения беговой нагрузки, исследование проводилось дважды, с разницей в 2 дня. Таким образом, удалось установить, что наиболее динамичным компонентом в показателях биоимпедансометрии оказалась жировая масса, которая снизилась после выполнения физической нагрузки, что, вероятно, связано с перераспределением кровотока. Менее изменчивыми оказались параметры мышечной массы, воды, тощей и активной клеточной массы. Фазовый угол оставался неизменным.
Ключевые слова: физические нагрузки, биоимпедансный анализ, композиционный состав тела, жировая масса, мышечная масса.
CHANGES IN BIOIMPEDANCE ANALYSIS PARAMETERS AFTER GRADUATED EXERCISE
F.A. Mavliev1, N.V. Rylova2, D.K. Korovina1, A.M. Akhatov1, I.M. Galiev3
'Volga Region State University of Physical Culture, Sports and Tourism, Kazan, Russia 2Russian State Research Center - Burnasyan Federal Medical Biophysical Center, Moscow, Russia 3Kazan National Research Technological University, Kazan, Russia
Abstract. The article presents the results of assessing the effect of graduated exercise on the body composition indices obtained with the help of the ABC-01 MEDASS bioimpedance analyzer. The body composition was assessed in 13 qualified skiers before and after running exercise, the study was performed twice, 2 days apart. It was found that the most dynamic component in bioimpedance parameters was fat mass, which decreased after exercise, associated with redistribution of blood flow. The parameters of muscle mass, fluid, lean and active cell mass were less variable. The phase angle remained unchanged.
Keywords: exercise, bioimpedance analysis, body composition, fat mass, muscle mass.
Введение. В спортивной практике важным является не только контроль веса, но и контроль состава тела. В связи с этим, любые манипуляции с весом тела спортсмена через диеты и различные режимы физической активности, как правило, сопровождаются объективными методами оценки состава тела, позволяющими определить эффективность диет и тренировок, которые не должны приводить к потере мышечной
массы [1-4]. Для качественного контроля массы часто используют различные системы биоимпедансного анализа, которые посредством регистрации сопротивления тканей организма электрическому току могут косвенно оценить содержание мышечной, жировой и прочих тканей в организме как в целом, так и в исследуемом участке тела [5]. В связи с этим, анализ состава тела и определение нормативных значений с учетом
вида спорта является актуальным направлением в исследованиях спортивной науки, особенно в видах спорта, где вес тела и его качественных состав является важным фактором, определяющим спортивную успешность [6]. Приборы, основанные на данном методе, являются удобными инструментами, но не лишены недостатков [7-8]. Они связаны с тем, что различные диетические манипуляции и/или физические упражнения могут менять гидратацию организма, а также способствовать перераспределению жидкостей, например повышение кровенаполнения мышц сразу после физических нагрузок, их отек после тяжелых тренировок с превалированием эксцентрических режимов мышечных сокращений, снижение содержания гликогена, а вслед за этим и воды в организме при низкоуглеводных диетах и т.д. Так как в основе расчетов данных систем лежит положение, согласно которому изменение содержания воды в тканях определяет степень ее сопротивления току, и чем больше содержание воды, тем меньше сопротивление, все расчеты композиционных компонентов тела могут быть искажены из-за изменения количества и/или перераспределения воды в организме. Поэтому для большей точности при измерениях необходимо соблюдение ряда рекомендаций, связанных с приемом пищи, физическими нагрузками и гидратацией организма. В связи с этим возникает вопрос: насколько физические нагрузки (ФН) могут искажать данные за счет перераспределения жидкости, что часто наблюдается у спортсменов во время тренировок, соревнований и в дни отдыха? Особенно это заметно, если нагрузки носили скоростно-силовой или силовой характер, в выполнении которых присутствовал эксцентрический режим мышечного сокращения, так как процессы восстановления в мышцах после подобных нагрузок сочетают в себе воспаление и следующий за ним отек, что, естественно, вызывает повышенное в них содержание воды, а процессы восстановления могут занимать 7 и более дней [9]. Следовательно, в этот период любые измерения композиции
тела системами, использующими метод биоимпеданса, могут быть несколько искажены. Моделирование условий, при которых в мышцах происходит повышение кровотока, и, соответственно, содержание воды, может помочь определить те изменения биоимпеданса, которые можно будет наблюдать при мышечном недовосстанов-лении после тяжелых тренировок у спортсменов, которые измеряют состав тела во время специализированных тренировочных микроциклов с большим объемом и интенсивностью нагрузок («ударные» микроциклы). Все измерения, выполненные в этих условиях, могут искажать объективные показатели биоимпедансометрии, которые можно получить лишь при полном восстановлении спортсмена после тренировочных нагрузок.
Цель исследования - оценка влияния дозированной физической нагрузки на показатели биоимпедансометрии.
Методы и организация исследования. Были исследованы 13 спортсменов-лыжников, средний возраст которых составил 25,7±4 лет, вес - 73,7±6,5, а рост - 179,6±6,5 см. Все спортсмены имели разряд кандидат в мастера спорта и выше. Исследование проводилось в соответствии с этическими принципами Хельсинской декларации. Участники были проинформированы о ходе тестирования и дали добровольное согласие.
С помощью системы биоимпедансного анализа состава тела АВС-01 МЕДАСС фиксировались абсолютные и относительные показатели жировой (кг, %) и безжировой массы тела (кг, %), скелетно-мышечная масса (СММ, кг, %), общая, внеклеточная и внутриклеточная жидкость организма (кг), а также рассчитывался фазовый угол (°). Регистрация показателей осуществлялась до и после дозированной ФН.
Для создания дозированной ФН был использован протокол с беговой нагрузкой, выполняемый до отказа: двухминутная разминка, тестовая нагрузка с динамикой возрастания 1 км/ч в минуту, начиная с 7 км/ч. В конце проводилась двухминутная
заминка. Тестовый стенд представлял собой тредбан Cosmos Quasar. Исследование проводилось дважды с разницей в 2 дня. В работе рассматривались лишь те изменения, которые были отмечены в ходе любого из двух измерений (срезов).
Данные, полученные в ходе тестирования, были обработаны в программе IBM SPSS 20. Для оценки статистической значимости связанных выборок использовался критерий Вилкоксона. Все данные представлены в виде средних значений и стандартных отклонений.
Результаты исследования и их обсуждение. Изменения в показателе состава тела, отмеченные в ответ на дозированную нагрузку, наблюдались как в абсолютных, так и в относительных параметрах. При этом они носили неоднозначный характер - не всегда использованная физическая нагрузка вызывала статистически значимые изменения, и обнаруженные изменения были разнонаправленными. Такая неоднозначность наблюдалась практически по всем
фиксируемым показателям. Например, в ходе второго исследования отмечалось значимое снижение массы жира у испытуемых в среднем на 21% или 2,2 килограмма (р<0,05), чего нельзя добиться использованной в данной работе краткосрочной физической нагрузкой, для этого необходимы систематические занятия [10]. Например, если соотнести калорийность потраченного жира и затраты энергии в беге, то объем «потерянного» жира может быть следствием пробегания 160-180 км, что при комфортной скорости 10 км/ч может занять 18 часов. Следовательно, данное изменение содержания жира, по всей видимости, является следствием влияния нагрузки на перераспределение кровотока к рабочим мышцам, и, как следствие -снижением оцениваемого жира как в абсолютных значениях, так и в процентном содержании. Отмечается снижение процента жира в исследуемой группе с 14,6±2,9% до нагрузки до 10,9±4% после нагрузки (рис.).
Рис. Изменение содержания массы жира до и после дозированной физической нагрузки
в перовом и во втором срезах исследования
Показатели мышечной массы (как абсолютные значения, так и процент мышц), наоборот, повысились - с 33,7±3,2 кг до 35±3,5 кг или с 54,9±0,9% до 56±1,5%. Данные изменения, как и изменения жировой массы, не могут быть следствием
гипертрофии в результате физической нагрузки, что, во-первых, требует больше времени, и во-вторых, происходит, как правило, в ответ на более высокоинтенсивные нагрузки или на нагрузки силового характера.
Показатель фазового угла не имел статистически значимых отличий до и после нагрузки: в ходе первого замера значения до нагрузки равнялись 7,8±0,7°, а после -7,7±0,7°; так же, как и в ходе второго замера: до нагрузки 8,1±0,7° и после - 8±0,7° (р>0,05).
Динамика показателей общей, внеклеточной и внутриклеточной жидкости до и после физической нагрузки была различной. Так, общая и внутриклеточная жидкости имели небольшие, но статистически значимые отличия: общая жидкость повысилась с 44,9±4,1 кг до 45,8±4,6 кг (р=0,036), а внутриклеточная жидкость - с 17,4±1,8 кг до 17,9±1,9 кг (р<0,001). Показатель внеклеточной жидкости после нагрузки повысился незначительно - с 27,5±2,6 кг до 27,9±2,8 кг (р=0,025), так же, как и показатель активной
клеточной массы - с 38,4±3,1 кг до 39±3,3 кг (р=0,028) и тощей массы - с 61,4±5,6 кг до 62,6±6,2 кг (р=0,036).
Заключение. Наиболее изменчивым показателем состава тела, получаемого в результате биоимпедансного анализа, после физической нагрузки, оказался показатель жировой массы, который снизился на 20% (р<0,05), а менее изменчивыми являлись показатели мышечной массы (увеличение на 3,9%, р<0,05), общей (увеличение на 2%, р<0,05) и внутриклеточной (увеличение на 2,9%, р<0,05) жидкости, а также показатели активной клеточной массы (увеличение 1,5%, р<0,05) и тощей мышечной массы (увеличение 1,7%, р<0,05). Показатели фазового угла оставались постоянными и отмеченные изменения не носили статистически значимый характер.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Хафизова, Г. Н. Современные аспекты изучения состава тела человека / Г. Н. Хафизова, Н. В. Рылова, А. С. Самойлов // Наука и спорт: современные тенденции. - 2013. - № 1. - C. 134-141. [In English] Khafizova G.N., Rylova N.V., Samo-jlov A.S. Contemporary issues of the study the human body composition. Science and sport: current trends, 2013, no. 1, pp. 134-141. (in Russ.)
2. Current status of body composition assessment in sport: review and position statement on behalf of the ad hoc research working group on body composition health and performance, under the auspices of the I.O.C. Medical Commission / Ackland T. R., Lohman T. G., Sundgot-Borgen J. [et al] // Sports Med. - 2012. - № 42(3). - Р. 227-49. DOI: 10.2165/11597140-000000000-000000000.
3. Assessment of Body Composition in Athletes: A Narrative Review of Available Methods with Special Reference to Quantitative and Qualitative Bioimpedance Analysis / Campa F., Toselli S., Mazzilli M. [et al] // Nutrients - 2021. - Vol. 13(5). - Р. 1620. DOI: 10.3390/nu13051620.
4. Sonksen, Р. Determination and regulation of body composition in elite athletes / P. Sonksen // Br J Sports Med. - 2018. - № 52(4). - Р. 219-229. DOI: 10.1136/bjsports-2016-096742.
5. Николаев, Д. В. Биоимпедансный анализ состава тела человека / Д. В. Николаев, А. В. Смирнов, И. Г. Бобринская, С. Г. Руднев. -Москва: Наука, 2009. - 392 с. [In English] Niko-laev D.V., Smirnov A.V., Bobrinskaya I.G., Rudnev
5.G. Bioimpedance analysis of human body composition. Moscow: Nauka, 2009. 392 p. (in Russ.)
6. Reference Values for Body Composition and Anthropometric Measurements in Athletes / Santos D. A., Dawson J. A., Matias C. N. [et al] // PLOS ONE - 2014. - № 9(5). DOI: 10.1371/joumal.pone. 0097846.
7. Mialich, М. S. Analysis of Body Composition: A Critical Review of the Use of Bioelectrical Impedance Analysis / М. S. Mialich, J. М. Faccioli Sicchieri, A. A. J. Jordao // International Journal of Clinical Nutrition - 2014. - № 1(2). - Р. 1-10. DOI: 10.12691/IJCN-2-1-1.
8. Ward, L. C. Bioelectrical impedance analysis for body composition assessment: reflections on accuracy, clinical utility, and standardisation / L. C. Ward // Eur J Clin Nutr. - 2019. - № 73(2). -Р. 194-199. DOI: 10.1038/s41430-018-0335-3.
9. Muscle damage and inflammation during recovery from exercise / J. M. Peake, O. Neubauer, P. A. Della Gatta, К. Nosaka // J Appl Physiol (1985) - 2017. - № 122(3). - Р. 559-570. DOI: 10.1152/jap plphysiol.00971.2016.
10. Weight-loss outcomes: a systematic review and Wormer J. J., Crain A. L. [et al] // J Am Diet Assoc. meta-analysis of weight-loss clinical trials with a - 2007. - Vol. 107(10). - Р. 1755-1767. DOI: minimum 1-year follow-up / Franz M. J., Van 10.1016/j.jada.2007.07.017.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ:
Фанис Азгатович Мавлиев - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, доцент кафедры медико-биологических дисциплин, ФГБОУ ВО «Поволжский государственный университет физической культуры, спорта и туризма», Казань, e-mail: [email protected]. Наталья Владимировна Рылова - доктор медицинских наук, профессор, заведующий лабораторией спортивной нутрициологии Центра спортивной медицины и реабилитации ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна, Москва, e-mail: [email protected].
Дарья Константиновна Коровина - студент 3 курса, ФГБОУ ВО «Поволжский государственный университет физической культуры, спорта и туризма», Казань, e-mail: [email protected]. Азат Мунирович Ахатов - кандидат педагогических наук, профессор кафедры теории и методики единоборств, ФГБОУ ВО «Поволжский государственный университет физической культуры, спорта и туризма», Казань, e-mail: [email protected].
Ильнар Марселевич Галиев - кандидат технических наук, доцент кафедры инженерной компьютерной графики и автоматизированного проектирования, ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», Казань, e-mail: [email protected].
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS:
Fanis A. Mavliev - Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher, Associate Professor of the Department of Biomedical Disciplines, Volga Region State University of Physical Culture, Sports and Tourism, Kazan, e-mail: [email protected].
Natal'ya V. Rylova - Doctor of Medical Sciences, Professor, Head of Laboratory of Sports Nutritionology, Russian State Research Center - Burnasyan Federal Medical Biophysical Center, Moscow, e-mail: [email protected].
Dar'ya K. Korovina - 3rd Year Student, Volga Region State University of Physical Culture, Sports and Tourism, Kazan, e-mail: [email protected].
Azat M. Akhatov - Candidate of Pedagogical Sciences, Professor of the Department of Theory and Methods of Martial Arts, Volga Region State University of Physical Culture, Sports and Tourism, Kazan, e-mail: [email protected].
Il'nar M. Galiev - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Department of Engineering Computer Graphics and Computer Aided Design, Kazan National Research Technological University, Kazan, e-mail: [email protected].
Для цитирования: Динамика показателей биоимпедансного анализа после дозированной физической нагрузки / Мавлиев Ф. А., Рылова Н. В., Коровина Д. К. [и др.] // Российский журнал спортивной науки: медицина, физиология, тренировка. - 2024. - Т. 3. - № 2. DOI: 10.24412/2782-6570-2024_03_02_1
For citation: Mavliev F.A., Rylova N.V., Korovina D.K., Akhatov A.M., Galiev I.M. Changes in bioim-pedance analysis parameters after graduated exercise. Russian Journal of Sports Science: Medicine, Physiology, Training, 2024, vol. 3, no. 2. DOI: 10.24412/2782-6570-2024_03_02_1
