CC BY
13ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ТРЕНИРОВОЧНОГО ПРОЦЕССА ТЯЖЕЛОАТЛЕТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИОХИМИЧЕСКИХ мАРКЕРОВ
УДК/UDC 796.01:612
Поступила в редакцию 20.10.2021 г.
Информация для связи с автором: [email protected]
Доктор педагогических наук И.П. Сивохин1
Магистр медицины Г.Б. Марденова2
Кандидат педагогических наук Н.А. Огиенко1
Кандидат педагогических наук, профессор В.Ф. Скотников3
1Костанайский региональный университет им. А. Байтурсынова, Костанай Национальный олимпийский комитет, Нур-Султан
3Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодежи и туризма (ГЦОЛИФК), Москва
EVALUATION OF THE EFFiCiENCY OF THE TRAiNiNG PROCESS OF WEiGHTLiFTERS USiNG BiOCHEMiCAL MARKERS
Dr. Hab. I.P. Sivokhin1 G.B. Mardenova2 N.A. Ogienko1
PhD, Professor V.F. Skotnikov3
1 A. Baitursynov Kostanay Regional University, Kostanay
2 National Olympic Committee, Nur-Sultan
3 Russian State University of Physical Education, Sports, Youth and Tourism (SCOLIPE), Moscow
Аннотация
Цель исследования - оценка эффективности тренировочного процесса тяжелоатлетов с использованием биохимических маркеров. Методика и организация исследования. В эксперименте приняли участие элитные тяжелоатлеты (мужчины, женщины) в составе 20 человек (n=20), которые являлись членами национальной сборной Казахстана. Исследование биохимических показателей в крови креатинина, активности аспар-татаминотрансферазы (АСТ) и аланинаминотрансферазы (АЛТ), креатин-фосфокиназы (КФК) осуществлялось на автоматическом биохимическом экспресс-анализаторе SpotchemSP-4430 (Япония). Результаты исследования и выводы. Полученные результаты исследования свидетельствуют о том, что для спортсменок, специализирующихся в тяжелой атлетике, характерны высокие значения метаболических биомаркеров, таких как КФК и креатинин. Высокие показатели КФК и индекса повреждения мышечной ткани отрицательно влияют на эффективность тренировочного процесса тяжелоатлетов и могут быть использованы как информативные индикаторы для коррекции тренировочной нагрузки.
Ключевые слова: элитные тяжелоатлеты, креатинфосфатный механизм энергообеспечения, показатели креатинина, аспартатаминотрансферазы (АСТ) и аланинаминотрансферазы (АЛТ), креатинфосфокиназы (КФК), индекс повреждения мышц, коэффициентде Ритиса, тренировочная нагрузка, темпы прироста спортивно-технических показателей.
Abstract
Objective of the study was to evaluate the effectiveness of the training process of weightlifters using biochemical markers. Methods and structure of the study.
The experiment involved elite weightlifters (men, women) consisting of 20 people (n=20), who were members of the national team of Kazakhstan. The study of biochemical parameters in the blood of creatinine, the activity of aspartate aminotransferase (AST) and alanine aminotransferase (ALT), creatine phospho-kinase (CPK) was carried out on an automatic biochemical express analyzer SpotchemSP-4430 (Japan).
Results and conclusions. The obtained results of the study indicate that athletes specializing in weightlifting are characterized by high values of metabolic biomarkers, such as CPK and creatinine. High levels of CPK and the index of muscle tissue damage negatively affect the effectiveness of the training process of weightlifters and can be used as informative indicators for correcting the training load.
Keywords: elite weightlifters, creatine phosphate mechanism of energy supply, creatinine, aspartate aminotransferase (AST) and alanine aminotransferase (ALT), creatine phosphokinase (CPK), muscle damage index, de Ritis coefficient, training load, growth rates of sports and technical indicators.
Введение. В спорте часто используется биохимический контроль, в частности связанный с измерением концентрации креатинфосфокиназы, по которой оценивают степень разрушения мембраны мышечных волокон [3, 5]. Разрушение мембраны клетки сопряжено с чрезмерным накоплени-
ем молочной кислоты и ионов водорода. В сочетании с относительно длительным временем их действия в мышечной клетке могут произойти обширные разрушения внутриклеточных структур, которые будут элиминироваться. Повышение концентрации ионов водорода в саркоплазме активиру-
□ и
£ г. CL
ч—
О 0J и
CL ' -о с
га
^
О (U .с Н
ет процессы перекисного окисления липидов (ПОЛ), что еще усиливает процессы разрушения внутриклеточных структур, в том числе и мембран мышечной клетки [2, 5].
Важным аспектом, который также связан с механизмами функционирования мышечной клетки, является тесное взаимодействие рибосом и полисом (на которых идет синтез белков) с цитоплазматическими мембранами. Научные данные говорят о том, что в лизасомах клетки присутствуют высокоактивные РНК-азы, которые «сразу же после повреждения клетки начинают разрушать высокополимерную РНК. В результате от полисом остаются только фрагменты» [6, с 155].
Таким образом, синтез белков, в том числе миофибрилл, становится невозможным. Большую диагностическую ценность представляет биохимический контроль активности аспартатаминотрансферазы (АСТ) и аланинаминотрансфе-разы (АЛТ) для оценки состояния сердца и печени [1]. Представленная информация расширяет понимание процессов, происходящих в организме человека при воздействии максимальных тренировочных нагрузок, а также дает определенные возможности для построения более эффективных тренировочных моделей подготовки, которые бы исключали наличие пограничных состояний, когда «адаптогенез может перейти в стадию патогенеза» (Меерсон Ф. З. 1988), что приводит к различным травмам и заболеваниям спортсменов, а также к понижению темпов прироста спортивно-технических показателей в долговременной перспективе спортивной подготовки.
Цель исследования - оценка эффективности тренировочного процесса тяжелоатлетов с использованием биохимических маркеров.
Методика и организация исследования. В эксперименте приняли участие элитные тяжелоатлеты (мужчины и женщины) в составе 20 человек (n=20), которые являлись членами национальной сборной Республики Казахстан. Исследование проводилось в течение трех месяцев в условиях централизованного учебно-тренировочного сбора в период подготовки к чемпионату Азии. В течение экспериментального периода проводился еженедельный мониторинг результатов в сумме двоеборья. Оценивались показатели прироста результатов в сумме двоеборья в кг у каждого спортсмена в течение трех месяцев.
По окончании экспериментального периода был проведен биохимический контроль. Лабораторное обследование спортсменов по определению биохимических маркеров в крови проводилось после интенсивной физической нагрузки, ночного отдыха (сна), на следующее утро, натощак. Забор крови проводился с использованием трехкомпонентной одноразовой безопасной системы (игла, держатель, пробирка) AVATUB. Венопункция проводилась из локтевой вены.
Лабораторные исследования выполнялись на автоматическом биохимическом экспресс-анализаторе SpotchemSP-4430 (компания Arkray Factory Inc., страна-производитель - Япония). При лабораторном анализе определялись значения креатинфосфокиназы, единица измерения U/L, Unity/Litre, едениц/литр, (Е/л), а также биохимических показателей в крови креатинина (мкмоль/л), активности аспартатаминотрансферазы (АСТ) и аланинаминотрансфе-разы (АЛТ) (Е/л). Определялись производные показатели:
индекс повреждения мышечной ткани КФК/АСТ, коэффициент Де Ритиса АСТ/АЛТ.
Результаты исследования и дискуссия. Значения полученных эмпирических данных по приросту результата в сумме двоеборья за три месяца и биохимических показателей показали, что среднегрупповой прирост результата в сумме двоеборья составил М=20,8 кг; S=10,8. Концентрация креати-нина равнялась М=116,8 мкмоль/л; S=14,8. Среднегрупповая величина креатинина на 21% выше референтных значений [1], что может свидетельствовать о высокой эффективности и направленности тренировочной нагрузки на развитие мощности креатинфосфатного механизма обеспечения энергии мышечного сокращения. Наиболее выраженные значения активности КФК наблюдались в данной группе испытуемых и составляли М=678,8 Ед/л; S=527,1.
Практически у всех обследованных активность КФК превышала физиологические нормы, а среднегрупповая величина была выше референтных значений в 4,7 раза [1]. Научные данные говорят о том, что спортсмены скоростно-силовых видов испытывают кратковременные физические нагрузки максимальной силовой направленности на пределе физиологических возможностей, при котором возникают механические повреждения мышц и элиминация клеточных ферментов в кровяное русло [1].
Важно отметить, что у всех испытуемых индекс повреждения мышечной ткани (КФК/АСТ) был более 10, что указывает на повреждение мышечных волокон [1]. Существенное повышение активности ферментов может быть связано с наличием метаболического стресса, обусловленного образованием свободных радикалов в процессе больших тренировочных нагрузок, и выступать как маркер перетренированности [1].
Важное значение при биохимическом мониторинге спортсменов отводится изучению активности внутриклеточных трансаминаз - АСТ (диагностика состояния сердца) и АЛТ (диагностика состояния печени) [7]. Среднегрупповые величины активности данных ферментов у испытуемых находились в пределах нормальных величин [1]. Среднегруппо-вое значение коэффициента де Ритиса (АСТ/АЛТ) составило М=1,11; S=0,35, что соответствует референтным интервалам. Данный показатель имеет важное диагностическое значение в оценке повреждения печени и миокарда [1]. Значение <1 может свидетельствовать о продромальной стадии заболевания печени [8]. Такие значения были выявлены у шести человек.
Корреляционный анализ показал характер и степень взаимосвязи биохимических маркеров между собой, а также с показателями темпов прироста спортивного результата. Показатели КФК имеют статистически значимую связь с показателем сердечной трасаминазы (АСТ) r=0,829, печеночной трасаминазы (АЛТ) r=0,492, индексом разрушения мышечной ткани (КФК/АСТ) r=0,872.
Полученные в эксперименте данные подтверждают научную информацию [4, с 115] о тесной связи КФК с кровоснабжением мышц. Возможно, это связано с тем, что снижение функциональной активности сердечно-сосудистой системы приводит к ухудшению кровоснабжения и ограничению доступа к мышцам кислорода и питательных веществ. Это может приводить к активации процессов саморазрушения
56
http://www.teoriya.ru
№5^ 2022 Май | May
Физиология спортА
внутриклеточных структур и мембраны мышечных клеток, что отражается на показателях КФК.
Наши собственные исследования показали, что снижение показателей деятельности сердечно-сосудистой системы привело к тому, что у одного испытуемого спортсмена обострились воспалительные процессы суставов, что потребовало отказа от тренировок. В другом случае наблюдалось резкое ухудшение спортивной формы и неудачное выступление на чемпионате мира [8].
Результаты исследования показали, каким образом биохимические маркеры связаны с темпами прироста спортивного результата за время экспериментального периода, который можно рассматривать как критерий эффективности тренировочного процесса. Величина прироста результата в сумме двоеборья имеет статистически значимую отрицательную связь с показателями КФК г=-0,651, АСТ г=-0,608, АЛТ г=-0,480, индексом повреждения мышечной ткани (КФК/АСТ) г=-0,607.
Таким образом, повышение в крови внутриклеточных ферментов мышц, сердца и печени отрицательно влияет на темпы прироста спортивных результатов у спортсменов за время экспериментального периода. Обратило на себя внимание отсутствие корреляции показателей креатинина с темпами прироста результатов.
Однако расчеты частных коэффициентов корреляции показали, что при исключении КФК положительная связь возрастает г123=0,33 (Р>0,05), при исключении АСТ положительная связь становится еще выше г124=0,50 (Р<0,05), при совместном исключении двух показателей КФК и АСТ связь также становится статистически достоверной г1234=0.47 (Р<0,05).
Таким образом, с повышением показателей креатинина в крови спортсменов увеличиваются и темпы прироста спортивного результата.
Для оценки достоверности влияния биомаркеров на величину прироста спортивного результата вся выборка была разбита на две группы. В первую группу (п1=10) вошли спортсмены с низкими показателями КФК, во вторую с высокими (п2 =10). Различия показателей КФК между группами составили М=666,1 Е/л (Р<0,01).
Различия по индексу повреждения мышечной ткани (КФК/АСТ) равнялись 11,2 (р<0,01). В первой группе прирост результатов составил М=27,0 кг и был выше, чем во второй группе на 12,5 кг (р<0,01). Анализ показал, что в группе спортсменов, у которых были зафиксированы высокие показатели биомаркеров, которые говорят о высокой активности деструктивных процессов на клеточном уровне, темпы прироста спортивных результатов были достоверно ниже, чем у спортсменов, имеющих относительно низкие значения биохимических показателей.
Выводы. Результаты исследования свидетельствуют о том, что для тяжелоатлетов характерны высокие значения метаболических биомаркеров. Данные результаты можно объяснить механическими повреждениями мышечных волокон при воздействии больших объемов тренировочной нагрузки высокой интенсивности скоростно-силовой направленности. Это может быть фактором понижения адаптационного потенциала спортсменов. Высокие показатели КФК и индекса повреждения мышечной ткани отрицательно
влияют на эффективность тренировочного процесса тяжелоатлетов и могут быть использованы как информативные индикаторы для коррекции тренировочной нагрузки.
На основе полученных экспериментальных данных можно сформулировать ряд практических рекомендаций. В ходе тренировочного процесса уровень креатинина должен находиться на уровне 110 мкмоль/л. Если значения ниже, следует увеличить тренировочную работу, направленную на повышение физиологической нагрузки на креатинфосфатный механизм энергообеспечения мышечной работы.
Значения КФК не должны превышать 245 Ед/л, индекс разрушения мышечной ткани - 17 единиц. В случае превышения данных значений биомаркеров следует корректировать тренировочный процесс на уменьшение объема и интенсивности тренировочной нагрузки.
Литература
1. Раджабкадиев, Р.М. Биохимические маркеры адаптации высококвалифицированных спортсменов к различным физическим нагрузкам / Р.М. Раджабкадиев // Наука и спорт: современные тенденции. - 2019. - Т. 7, № 2. - С. 81-91.
2. Селуянов, В.Н. Подготовка бегуна на средние дистанции. - М.: СпортАкадемПресс, 2001. - 104 с.
3. Михайлов, С.С. Спортивная биохимия: учебник для вузов и колледжей физической культуры.-2-е изд., доп. / С.С. Михайлов. -М.: Советский спорт, 2004. - 220 с.: ил.
4. Никулин, Б.А. Биохимический контроль в спорте: науч.-метод. пособие / Б.А. Никулин, И.И. Родионова. - 2-е изд., стереотип. -М.: Советский спорт, 2014. - 228 с.
5. Уилмор, Д.Х. Физиология спорта / Д.Х. Уилмор, Д.Л. Костил. -Киев: Олимпийская литература, 2001. - 493 с.
6. Иванов, И.И. Биохимия мышц / И.И. Иванов, Б.Ф. Коровкин, Г.П. Пинаев. М.: Медицина, 1977. - 343 с.
7. Меньшиков, В.В. Лабораторные методы исследования в клинике: Справочник / В.В. Меньшиков, Л.Н. Делекторская, Р.П. Золот-ницкая и др.: Под редакцией В.В. Меньшикова. - М.: Медицина, 1987. - 368 с.: ил.
8. Сивохин, И.П. Неинвазивное исследование центральной гемодинамики для оценки сердечной деятельности у тяжелоатлетов высокой квалификации / И.П. Сивохин, А.И.Федоров, М.С. Хлыстов и др. // Современные вопросы биомедицины. - 2018. - Т. 2. - № 1. - С. 41-49.
References
1. Radzhabkadiev R.M. Biohimicheskie markery adaptacii vysokokvali-ficirovannyh sportsmenov k razlichnym fizicheskim nagruzkam [Biochemical markers of adaptation of highly qualified athletes to various physical loads]. Nauka i sport: sovremennye tendencii. 2019. Vol. 7. No. 2. pp. 81-91.
2. Seluyanov V.N. Podgotovka beguna na srednie distancii [Preparing a middle distance runner]. Moscow: SportAkademPress publ., 2001. 104 p.
3. Mikhailov S.S. Sportivnaya biohimiya [Sports biochemistry]. Textbook for universities and colleges of physical culture. 2nd ed., sup. Moscow: Sovetskij sport publ., 2004. 220 p.
4. Nikulin B.A., Rodionov I.I. Biohimicheskij kontrol v sporte [Biochemical control in sports]. Scientific teaching aid. 2nd ed., stereotype. Moscow: Sovetskij sport publ., 2014. 228 p.
5. Wilmore H., Kostil D.L. Fiziologiya sporta [Physiology of sports]. Kiev: Olimpijskaya literature publ., 2001. 493 p.
6. Ivanov I.I., Korovkin B.F., Pinaev G.P. Biohimiya myshc [Biochemistry of muscles]. Moscow: Medicina publ., 1977. 343 p.
7. Menshikov V.V., Delectorskaya L.N., Zolotnitskaya R.P. et al. Labora-tornye metody issledovaniya v klinike [Laboratory research methods in the clinic]. Directory. Moscow: Medicina publ., 1987. 368 p.
8. Sivokhin I.P., Fedorov A.I., Khlystov M.S. et al. Neinvazivnoe issledo-vanie centralnoj gemodinamiki dlya ocenki serdechnoj deyatelnosti u tyazheloatletov vysokoj kvalifikacii [Non-invasive study of central hemodynamics to assess cardiac activity in highly qualified weight-lifters]. Sovremennye voprosy biomediciny. 2018. Vol. 2. No. 1. pp. 41-49.
