CC BY
14056. Hamilton, B. Vitamin D and athletic performance: the potential role of muscle / B. Hamilton // Asian J Sports Med. - 2011. - Vol. 2, № 4. - P. 211-219.
57. Thomas, D. T. Position of the Academy of Nutrition and Dietetics, Dietitians of Canada, and the American College of Sports Medicine: Nutrition and Athletic Performance / D. T. Thomas, K. A. Erdman, L. M. Burke // J Acad Nutr Diet. - 2016. - Vol. 116, № 3 - P. 501-528.
58. Саванович, И.И. D-витаминная недостаточность: экологические факторы риска и естественная профилактика / И.И. Саванович, А.В. Сикорский // Медицинский журнал. - 2011. - № 4. - С.11-15.
25.05.2020
УДК 796.5
СОВРЕМЕННЫЕ КРИТЕРИИ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ И ГИПОТЕЗЫ СИНДРОМА ПЕРЕТРЕНИРОВАННОСТИ У СПОРТСМЕНОВ
Г. Ю. Никулина,
Республиканский научно-практический центр спорта
Аннотация
Целью спортивных тренировок является повышение и улучшение физической работоспособности. Экстремальные нагрузки при адекватном восстановлении способствуют повышению производительности. Однако существует тонкая грань между положительным влиянием таких нагрузок на тренировочный процесс и негативными последствиями. Перетренированность может включать: боль и мышечную слабость; гормональные, биохимические и гематологические изменения; перепады настроения; проблемы со сном и психологическую депрессию.
В данной статье были изучены несколько исследований о перетренированности с целью выявления причин, симптомов, гипотез, помимо маркеров, которые могли бы сообщить о проблеме на ранних стадиях. Тем не менее, диагностика синдрома перетренированности очень сложна, так как симптомы схожи с последствиями напряженной тренировочной деятельности, что затрудняет их разобщение.
MODERN OVERSTRAIN CRITERIA AND OVERTRAINING SYNDROME CONJECTURE IN ATHLETES
Abstract
Increasing physical performance is the purpose of sports training. Extreme loads with appropriate recovery stimulate the productivity increase, however, the positive impact of such loads and the negative consequences have a fine line. Overtraining may include pain and muscle weakness; hormonal, biochemical, and hematological changes; mood swings; sleep problems, and psychological depression.
This article examined several studies on overtraining to identify causes, symptoms, hypotheses, in addition to the early-stage markers that could tell the problem. Nevertheless, the overstrain syndrome diagnostics is complicated due to its similarity to strenuous physical activity which makes it hard to distinguish.
Введение
Тренировочный процесс профессионального спортсмена направлен на повышение работоспособности, что, в свою очередь, достигается за счет увеличения уровня тренировочных и соревновательных нагрузок. Повышенные нагрузки допускаются только в том случае, если имеет место чередование нагрузки и отдыха - периодизация тренировочной деятельности. Перенапряжение является результатом аккумуляции повышенной нагрузки, которая приводит к временному снижению производительности и требует дни (недели) на восстановление [1, 2]. Перенапряжение, сопровождаемое соответствующим восстановлением, в конечном итоге приводит к повышению работоспособности [1, 2]. Однако, если чрезмерная нагрузка является экстремальной и сопровождается дополнительными стрессорами, то в результате у спортсмена может развиться синдром перетренированности [2].
Синдром перетренированности также может быть вызван системным воспалением с последующим воздействием на центральную нервную систему, включая подавленное настроение, центральную усталость и в итоге нейрогормональные изменения [3, 4, 5].
Контроль процессов перенапряжения и восстановления, которые являются важными составляющими тренировочной деятельности, нужен для анализа переносимости физической нагрузки, внесения коррективов в режим «работа-восстановление» и определения достаточности времени отдыха после физических нагрузок, эффективности средств повышения работоспособности, определения перенапряжения или перетренированности, связанных с дисбалансом между усердной работой и восстановлением [6]. Грамотно разработанная система применения средств и способов контроля даёт вероятность с высокой эффективностью управлять тренировочным процессом. Оперативное внесение в план подготовки изменений поможет выявить явление перетренированности на ранних этапах. Применение некоторых маркеров, указывающих на развитие неблагоприятных реакций в деятельности различных систем организма и механизмов, может дать нужную информацию для определения и описания состояния перетренированности [7-9].
Маркеры синдрома перетренированности определяются как физические, физиологические и психологические изменения, связанные с перенапряжением, и стимулы, предшествующие или следующие за возникновением синдрома [10]. Следовательно, некоторые из этих физиологических, биохимических и иммунологических изменений, обычно связанных с тяжелой тренировкой, предлагаются в качестве потенциальных маркеров синдрома перетренированности. Также в наше время существует множество теорий, связанных с данной проблемой. У каждой есть свои сильные и слабые стороны. На некоторых из них стоит акцентировать внимание.
Теории и гипотезы перетренированности
Гипотеза гликогена. Причиной перенапряжения и снижения работоспособности может быть то, что спортсмены не могут поддерживать нужное количество потребляемых калорий, в частности углеводов, во время экстремальных тренировочных нагрузок, что приводит к снижению мышечного гликогена. Низкий уровень мышечного гликогена приводит к увеличению окисления и снижению концентрации аминокислот с разветвленной цепью. Это может повлиять на синтез основных
нейромедиаторов, участвующих в утомлении [11]. Поскольку снижение работоспособности и усталость являются отличительными признаками перетренированности, то снижение гликогена в мышцах может стать причиной развития синдрома.
Хотя эта взаимосвязь и кажется правдоподобной, она не нашла широкого распространения в литературе. Пловцы, которые потребляют недостаточное количество углеводов, испытывают большую усталость во время тренировок, но не обязательно страдают от снижения работоспособности, необходимого для диагностики перетренированности [11]. Даже спортсмены, которые потребляют повышенное количество углеводов и поддерживают нормальный уровень гликогена, могут все еще испытывать перенапряжение [12]. И хотя низкий уровень мышечного гликогена может быть связан с усталостью, вызванной физической нагрузкой, нет гарантии, что это имеет отношение к перетренированности.
Следующим пунктом хотелось бы обратить внимание на гипотезу утомления центральной нервной системы. Синдром перетренированности практически всегда сопровождается нарушением настроения, сна и поведения [3, 4, 13-15]. Нейромедиатор серотонин (5-НТ) участвует в регуляции этих функций; следовательно, изменения в структуре 5-НТ могут стать причиной синдрома перетренированности [2-4, 14, 16, 17]. Триптофан является предшественником серотонина. При физической нагрузке увеличивается количество несвязанного триптофана, который конкурирует с аминокислотами с разветвленной цепью с целью проникновения в мозг [3, 4, 16, 17]. Упражнения снижают уровень аминокислот с разветвленной цепью из-за повышенного окисления, способствуя проникновению триптофана в мозг и превращению в серотонин [18].
Увеличение несвязанного триптофана положительно коррелирует с усталостью, вероятно из-за увеличения синтеза серотонина в мозге [4, 16, 17]. Полагается, что увеличение уровня серотонина приводит к переменам настроения и сна, снижению возбудимости двигательного нейрона, потере аппетита и ингибированию гормонов, секретируемых гипоталамусом [18], что свойственно перенапряжению [19].
Однако перепады настроения и усталость субъективны, их трудно измерить, и на них влияют многие мешающие факторы [17]. Следовательно, активность 5-HT требует осторожной интерпретации.
Гипотеза глутамина. Глутамин является неотъемлемой частью иммунной функции клеток [4, 1, 21]. Также играет роль в синтезе ДНК/РНК, транспорте азота, глюконеогенезе и кислотно-щелочном балансе [20-22]. Снижение уровня глутамина после физической нагрузки может быть причиной увеличения частоты инфекций верхних дыхательных путей у перетренированных спортсменов [5, 20, 23].
Длительные физические упражнения (> 2 часов) или повторные тренировки высокой интенсивности могут на время снизить концентрацию глутамина в плазме крови [21, 22]. Пониженный уровень глутамина в плазме отмечается именно у перетренированных спортсменов [20, 23].
Неясно, влияет ли снижение глутамина на функцию иммунных клеток. In vitro их функция может быть нарушена, когда концентрация глутамина ниже физиологического уровня [21]. Несмотря на снижение концентрации глутамина после физической нагрузки, количество глутамина, доступного иммунным клеткам, не обязательно изменяется [21]. Добавки глутамина могут возвращать к норме физиологический уровень, но не восстанавливают
нарушение работы иммунных клеток после физической нагрузки. Тем не менее дополнительный прием глутамина может снизить ранние показатели инфекции среди спортсменов.
Некоторые исследователи обосновывают наступление перетренированности или перенапряжения снижением концентрации глутамина в крови, так как лимфоциты и макрофаги сначала используют именно его для пролиферации [4, 16, 18, 24].
Теория окислительного стресса. Некоторый окислительный стресс (ОС) желателен во время упражнений, потому что активные формы кислорода, выделяемые из поврежденных мышц, регулируют восстановление клеток [25]. Однако, когда окислительный стресс становится патологическим, активные формы кислорода (например, супероксид, перекись водорода и гидроксильный радикал) могут вызывать воспаление, мышечную усталость и болезненность, что в результате приводит к снижению спортивных результатов [26].
Маркеры окислительного стресса в покое выше у перетренированных спортсменов в сравнении с контролем [27, 28]. Кроме того, маркеры ОС увеличиваются и с физической нагрузкой у перетренированных спортсменов [26, 28]. Цитратсинтаза отражает окислительную способность и ожидаемо возрастает во время тренировки на выносливость. Спортсмены с синдромом перетренированности могут иметь меньшую реакцию на стресс, вызванный физической нагрузкой, и быть более восприимчивыми к окислительным повреждениям [27].
Неизвестно, является ли состояние повышенного окислительного стресса триггером или результатом перетренированности. Клинически значимые исследования ограничены. Более того, неизвестно влияние таких факторов, как менструальный цикл и антиоксидантные свойства эстрогена [26].
Гипотеза вегетативной нервной системы. Дисбаланс в вегетативной нервной системе может объяснить некоторые симптомы синдрома перетренированности. В частности, снижение симпатической активации и парасимпатическое доминирование может привести к снижению работоспособности, усталости, депрессии и брадикардии [1, 4, 14].
Снижение симпатической активации у перетренированных спортсменов подтверждается в некоторых исследованиях снижением ночной экскреции катехоламинов с мочой [1]. Экскреция катехоламинов уменьшается с увеличением утомляемости и возвращается к исходному уровню во время восстановления [1, 4, 30]. Однако не все исследования прослеживают данную тенденцию [30, 31]. Пониженная чувствительность органов к катехоламинам также может быть причиной симптомов пониженной симпатической активации [14].
Вариабельность сердечного ритма (ВСР) также используется в качестве показателя вегетативной функции [1, 32, 33]. В одном исследовании ученые не выявили различий в ВСР между перетренированными и контрольными спортсменами во время сна [35]. Однако вскоре после пробуждения у перетренированных спортсменов наблюдалось снижение ВСР, что свидетельствует о повышении симпатического тонуса [35]. Используя показатели ВСР, исследования показали, что влияние интенсивных тренировок на контроль вегетативной системы может быть обратимым. Баланс между симпатическими и парасимпатическими отделами может быть восстановлен после недели отдыха [34].
Теория гипоталамуса. Изменения в гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой (ГГНО) и гипоталамо-гипофизарно-гонадной осях также могут выступать причинами синдрома перетренированности. У хорошо тренированных спортсменов могут наблюдаться незначительные изменения в функции ГГНО, а у перетренированных могут наблюдаться изменения уровня кортизола, адренокортикотропного гормона, тестостерона и других гормонов [1, 4, 14, 33, 36]. К сожалению, современные данные противоречивы в отношении этих гормональных изменений [1,14,33]. Изменения в осях ГГН и гипоталамо-гипофизарно-гонадной области индивидуализированы и зависят от других факторов, в том числе от физической нагрузки, подверженности стрессу и других гормональных уровней [1, 33].
Ни одна гипотеза не объясняет все аспекты синдрома перетренированности. Гипотеза цитокинов предполагает, что перетренированность является физиологической адаптацией / дезадаптацией к избыточному стрессу, вызванному дисбалансом между усердной работой и восстановлением [4, 5, 29]. Это может стать причиной острого местного воспаления, развивающегося в хроническое воспаление, которое затем вызывает системное воспаление.
Часть этого системного воспаления включает активацию циркулирующих моноцитов, которые могут синтезировать большое количество воспалительных цитокинов (1Ь-1р, 1Ь-6 и ТЫР-а). Эти цитокины влияют на работу ЦНС, вызывая снижение аппетита и депрессию. Они также действуют на симпатическую нервную систему и подавляет активность гормональной оси гипоталамус-гипофиз-надпочечники, что вызывает изменения в крови показателей катехоламинов, глюкокортикоидов и гонодальных гормонов. Иммунные изменения могут быть связаны с подавлением иммунитета, возможно, из-за противовоспалительных факторов, которые следуют за провоспалительной реакцией, которая возникает из-за мышечной травмы.
Важным аспектом диагностики перетренированности является соотношение тестостерон/кортизол.
Высокой информативностью для оценки функционального состояния спортсменов различных видов спорта обладает индекс тестостерон/кортизол, снижение которого больше, чем на 30,0 % расценивается как признак снижения переносимости тренировочных нагрузок [37]. Имеются данные о взаимосвязи вышеуказанных гормонов в сыворотке крови спортсменов с объемами выполняемых тренировочных нагрузок [39, 38]. Использование анаболического индекса тестостерон/кортизол (Т/К) в качестве маркера переутомления базируется на предположении, что кортизол является катаболическим гормоном, а тестостерон - анаболическим [40]. Некоторые исследования показывают отсутствие достоверных изменений этого показателя под действием возрастания тренировочных нагрузок у высокотренированных спортсменов [41]. Ночная экскреция катехоламинов, которая может отражать снижение симпатико-адреналовых импульсов, у перетренированных спортсменов ниже, чем в норме [42]. Вышеизложенные аргументы могут быть положены в основу использования гормональных маркеров для диагностики приближающего состояния перетренированности. Наиболее перспективным подходом может быть измерение гормонального ответа на один или несколько серий упражнений высокой интенсивности. Гормоны являются информативными показателями для оценки адаптации к тренировочным нагрузкам и предотвращения перетренированности [40].
Заключение
Главной целью спортивных тренировок является работа, направленная на повышение физической работоспособности; однако существует тонкая грань между положительным эффектом тренировочной деятельности и негативными адаптациями перетренированности. В настоящее время нет единой гипотезы, нет простого маркера, который может это предсказать; тем не менее, тщательный контроль физической активности все еще считается золотым стандартом в диагностике перетренированности. Гормональные, биохимические, иммунные и психологические маркеры могут предоставить соответствующую информацию для точного и достоверного диагноза перетренированности. Тем не менее поскольку нет надежного стандартизированного протокола выявления этого диагноза, предлагается долгосрочное наблюдение за физической работоспособностью и балансом между анаболическими и катаболическими процессами.
Список использованных источников
1. Halson, S. L. Does overtraining exist? An analysis of overreaching and overtraining research / S. L. Halson, A. E. Jeukendrup // Sports Med. - 2004. -Vol. 34, iss. 14. - P. 967-981.
2. Meeusen, R. Prevention, diagnosis and treatment of the overtraining syndrome: ECSS Position Statement Task Force / R. Meeusen, M. Duclos, M. Gleeson [et al.] // Eur J Sport Sci. - 2006. - Vol. 6, iss.1. - P. 1- 14.
3. Armstrong, L. E. The unknown mechanism of the overtraining syndrome: clues from depression and psychoneuroimmunology / L. E. Armstrong, J. L. VanHeest // Sports Med. - 2002. - Vol. 32. - P. 185-209.
4. Smith, L. L. Cytokine hypothesis of overtraining: a physiological adaptation to excessive stress? / L. L. Smith // Med Sci Sports Exerc. - 2000. -Vol. 32. - P. 317-331.
5. Smith, L. L. Overtraining, excessive exercise, and altered immunity: is this a T helper-1 versus T helper-2 lymphocyte response? / L. L. Smith // Sports Med. - 2003. - Vol. 33, iss. 5. - P. 347-364.
6. Курашвили, В. А. Биохимические корреляты перетренированности /
B. А. Курашвили // Вестник спортивных инноваций. - 2014. - № 47. -
C. 30-36.
7. Вашляев, Б. Ф. Тренировка квалифицированных конькобежцев: теоретические основы / Б. Ф. Вашляев. - Екатеринбург: Издатель Калинина Г.П., 2007. - 186 с.
8. Платонов, В. Н. Теория спорта / В. Н. Платонов. - Киев: Вища. шк. Головное изд-во, 1987. - 427 с.
9. Платонов, В. Н. Перетренированность в спорте / В. Н. Платонов // Наука в олимпийском спорте. - 2015. - № 1. - С. 19-34.
10. Fry, A. C. Resistance exercise overtraining and overreaching. Neuroendocrine responses / A. C. Fry, W. J. Kraemer // Sports Med. - 1997. -Vol. 23, iss. 2. - P. 106-129.
11. Costill, D. L. Effects of repeated days of intensified training on muscle glycogen and swimming performance / D. L. Costill [et al.] // Med Sci Sports Exerc. - 1988. - Vol. 20, iss. 3. - Р. 249-254.
12. Snyder, A. C. Overtraining following intensified training with normal muscle glycogen / A. C. Snyder, H. Kuipers, B. Cheng [et al.] // Med Sci Sports Exerc. - 1995. - Vol. 27, iss. 7. - P. 1063-1070.
13. Hooper, S. Mood states as an indication of staleness and recovery / S. Hooper, L. T. MacKinnon, S. Hanrahan // Int J Sport Psychol. - 1997. -Vol. 28. - P. 1-12.
14. Lehmann, M. Overtraining in endurance athletes: a brief review / M. Lehmann, C. Foster, J. Keul // Med Sci Sports Exerc. - 1993. - Vol. 25, iss. 7. - P. 854-862.
15. Morgan, W. P. Psychological monitoring of overtraining and staleness / W. P. Morgan, D. R. Brown, J. S. Raglin [et al.] // Br J Sports Med. - 1987. -Vol. 21. - P. 107-114.
16. Budgett, R. Fatigue and underperformance in athletes: the overtraining syndrome / R. Budgett // Br J Sports Med. - 1998. - Vol. 32. - P.107-110.
17. Budgett, R. The effects of the 5-HT2C agonist m-chlorphenylpiperazine on elite athletes with unexplained underperformance syndrome (overtraining) / R. Budgett, N. Hiscock, R. Arida [et al] // Br J Sports Med. - 2010. - Vol. 44. -P. 280-283.
18. Petibois, C. Biochemical aspects of overtraining in endurance sports: a review / C. Petibois [et al.] // Sports Med. - 2002. - Vol. 32, iss. 13. - P. 867-878.
19. Kreider, R. B. Central fatigue hypothesis and overtraining / In: R. B. Kreider ACF, M. L. O'Toole, editors // Overtraining in sport. Champaign, IL: Human Kinetics. - 1998. - P. 309-334.
20. Halson, S. L. Does overtraining exist? An analysis of overreaching and overtraining research / S. L. Halson, A. E. Jeukendrup // Sports Med. - 2004. -Vol. 34, iss. 14. - P. 967-981.
21. Hiscock, N. Exercise-induced immunosuppresion: plasma glutamine is not the link / N. Hiscock, B. K. Pedersen // J Appl Physiol. - 2002. - Vol. 93. -P. 813-822.
22. Walsh, N. P. Glutamine, exercise and immune function / N. P. Walsh, A. K. Blannin, P. J. Robson, M. Gleeson // Sports Med. - 1998. - Vol. 28, iss. 3. -P. 177-191.
23. Mackinnon, L. T. Plasma glutamine and upper respiratory tract infection during intensified training in swimmers / L. T. Mackinnon, S. L. Hooper // Med Sci Sports Exerc. - 1996. - Vol. 28, iss. 3. - P. 285-290.
24. Newsholme, E. A. A biochemical mechanism to explain some characteristics of overtraining / E. A. Newsholme [et al.] // Advances in nutrition and sport: F. Brouns. - 1991. - P. 79-83.
25. Tiidus, P. M. Radical species in inflammation and overtraining / P. M. Tiidus // Can J Physiol Pharmacol. - 1998. - Vol. 76. - P. 533-538.
26. Tanskanen, M. Altered oxidative stress in overtrained athletes / M. Tanskanen, M. Atalay, A. Uusitalo // J Sports Sci. - 2010. - Vol. 28, iss. 3. -P. 309-317.
27. Hohl, R. Development and characterization of an overtraining animal model / R. Hohl, R. L. Ferraresso, R. B. DeOliveira [et al.] // Med Sci Sports Exerc. - 2009. - Vol. 41, iss. 5. - P. 1155-1163.
28. Margonis, K. Oxidative stress biomarkers responses to physical overtraining: implications for diagnosis / K. Margonis, I. G. Fatouros, A. Z. Jamurtas [et al.] // Free Radic Biol Med. - 2007. - Vol. 43, iss. 6. - P. 901-910.
29. Robson, P. J. Elucidating the unexplained underperformance syndrome in endurance athletes: the interleukin-6 hypothesis / P. J. Robson // Sports Med. - 2003. - Vol. 33. - P. 771-781.
30. Kentta, G. Overtraining and recovery: a conceptual model / G. Kentta, P. Hassmen // Sports Med. - 1998. - Vol. 26, iss. 1. - P. 1-16.
31. Gouarne, C. Overnight urinary cortisol and cortisone add new insights into adaptation to training / C. Gouarne, C. Groussard, A. Gratas-Delamarche [et al] // Med Sci Sports Exerc. - 2005. - Vol. 37. - P. 1157-1167.
32. Fry, R. W. Psychological and immunological correlates of acute overtraining / R. W. Fry, J. R. Grove, A. R. Morton [et al] // Br J Sports Med. -1994. - Vol. 28, iss. 4. - P. 241-246.
33. Urhausen, A. Diagnosis of overtraining: what tools do we have? / A. Urhausen, W. Kindermann // Sports Med. - 2002. - Vol. 32. P. 95-102.
34. Pichot, V. Relation between heart rate variability and training load in middle-distance runners / V. Pichot, F. Roche, F. E. Gaspoz // Med Sci Sports Exerc. - 2000. - Vol. 32. - P. 1729- 1736.
35. Hynynen, A. Heart rate variability during night sleep and after awakening in overtrained athletes / A. Hynynen, A. Uusitalo, N. Konttinen [et a] // Med Sci Sports Exerc. - 2006. - Vol. 38, iss. 2. - P. 313-317.
36. Angeli, A. The overtraining syndrome in athletes: a stress-related disorder / A. Angeli, M. Minetto, A. Dovio [et al] // J Endocrinol Invest. - 2004. -Vol. 27. - P. 603-612.
37. Виру, А. А. Глюкокортикоидная регуляция белкового обмена в состоянии стресса / А. А. Виру, Р. В. Ялак, Э. В. Варрик // Метаболическая регуляция физиологического состояния: сб. науч. тр. - Пущино, 1984. - С. 45-46.
38. Purge, P. Hormonal and psychological adaptation in elite male rowers during prolonged training / P. Purge, J. Jurimae, T. Jurimae // Journal of Sports Sciences. - 2006. - Vol. 24, N 10. - P. 1075-1082.
39. Brancaccio, P. Persistent HyperCKemia in Athletes / P. Brancaccio, N. Maffulli, L. Politano, G. Lippi, F. M. Limongelli // Muscles Ligaments Tendons J. - 2011. - №1(1). - Р. 31-35.
40. Urhausen, A. Blood hormones as markers of training stress and overtraining / A. Urhausen, H. Gabriel, W. Kindermann // Sports Med. - 1995. -Vol. 20, iss. 4. - Р. 251-276.
41. Eicher, E. R. Overtraining: Consequences and prevention / E. R. Eicher // Journal of Sport Sciences. - 1994. - № 13. - S. 41-S43.
42. Foster, C. Overtraining syndrome / С. Foster, М. Lehman // In: Running injuries. (ed.). - Philadelphia, 1997. - Р. 173-188.
29.04.2020
