CC BY
1УДК 796:611.08 + 796.015.6
В.А. ВАСИЛЕВСКА
старший преподаватель кафедры физической реабилитации и спортивной медицины1
Т.В. МАРИНИЧ, канд. мед. наук, доцент,
доцент кафедры физической реабилитации и спортивной медицины1 1Полесский государственный университет, г. Пинск, Республика Беларусь
Статья поступила 23 мая 2023 г.
ВЛИЯНИЕ СПЕЦИФИЧЕСКОЙ ДВИГАТЕЛЬНОЙ НАГРУЗКИ НА МИНЕРАЛЬНУЮ ПЛОТНОСТЬ КОСТНОЙ ТКАНИ У СПОРТСМЕНОВ 16 - 20 ЛЕТ
В статье представлен анализ показателей минеральной плотности костной ткани у спортсменов 16 - 20 лет с учетом влияния специфической двигательной нагрузки. Проведено обследование спортсменов 16 - 20 лет разных видов спорта: плавание, гребные виды, хоккей с шайбой, тяжелая атлетика. Измерение показателей минеральной плотности костной ткани спортсменов проводилось при помощи метода ультразвуковой денситометрии. Полученные данные позволяют говорить о том, что частота встречаемости различных категорий состояния минеральной плотности костной ткани у спортсменов 16 - 20 лет в значительной мере определяется видовой спецификой спортивной деятельности.
Ключевые слова: физическая нагрузка, костная ткань, минеральная плотность костной ткани, спортивная деятельность, юные спортсмены, специфическая двигательная нагрузка, ультразвуковая денситометрия.
VASILEVSKA V.A.
Senior Lecturer of Department of Physical Rehabilitation & Sports Medicine1
MARINICH T.V., MD, PhD in Med. Sc., Associate Professor,
Associate Professor of the Department of Physical Rehabilitation & Sports Medicine1
1Polessky State University, Pinsk, Republic of Belarus
INFLUENCE OF SPECIFIC MOTOR LOAD ON BONE MINERAL DENSITY IN ATHLETES AGED 16-20
The article presents an analysis of indicators of bone mineral density in athletes aged 16-20, taking into account the influence of a specific motor load. Conducted a survey of athletes aged 16 - 20 years of different sports: swimming, rowing, ice hockey, weightlifting. Measurement of bone mineral density indicators of athletes was carried out using the method of ultrasonic densitometry. The data obtained allow us to say that the ^ frequency of occurrence of various categories of the state of bone mineral density in athletes 16-20 years old is largely determined by the specificity of sports activities.
Keywords: physical activity, bone tissue, bone mineral density, sports activities, young athletes, specific motor load, ultrasound densitometry.
Введение. Современные сведения указывают на то, что кость представляет собой динамическую живую ткань с высокой чувствительностью к различным регуляторным, контролирующим механизмам, а также к эндогенным и экзогенным влияниям [1, 2, 3]. Минеральная плотность костной ткани (МПКТ) является объективным маркером состояния костной системы. Состояние минеральной плотности, интегральной характеристики костного обмена на тканевом уровне, определяется как общими биологическими закономерностями возрастного развития и половых различий, так и факторами, которые могут быть модифицированы в соответствии с образом жизни [1, 2, 4, 5].
Физическая нагрузка является важнейшей детерминантой формирования костной массы, которая обуславливает ее возрастание при увеличении механической нагрузки и снижение при уменьшении [1, 2]. Каждая часть скелета имеет генетически детерминированную форму и минимальную массу, которые трансформируются под влиянием функциональной физической нагрузки. Последняя, инициируя процессы адаптивного моделирования и ремоделирования костной ткани, поддерживает механическую компетентность костных структур в каждой точке скелета [1, 2, 6]. Доказано, что низкая физическая активность является одним из ведущих, если не основным, фактором дефицита массы костной ткани и нарушения ее структурно-качественных характеристик [1, 2, 6, 7,
8]. Спортивная деятельность является примером постоянного воздействия физических нагрузок на организм занимающегося и, в результате, оказывает положительное влияние на костную ткань [1, 2, 4, 7].
Спортсменам в процессе тренировочной и соревновательной деятельности присуща высокая скорость реагирования всех систем организма на изменяющиеся нагрузки [1, 3, 4,
9]. Напряженная мышечная деятельность на всех этапах спортивного совершенствования приводит к принципиальным изменениям регуляции метаболизма, что влияет на процессы ремоделирования костной ткани [1, 4, 5].
Однако, при превалировании физических нагрузок, превышающих физиологические возможности спортсмена, могут возникать патологические процессы в костной ткани,
ведущие к изменениям плотности костного вещества. Всякая чрезмерная нагрузка, приводящая к микротравмам того или иного отдела опорно-двигательного аппарата, куму-лируясь, вызывает затем появление симптомов патологического процесса, т.е. тренировочный процесс, стимулируя интенсивное расходование энергетических ресурсов, минеральных веществ и витаминов, в ряде случаев провоцирует нарушение различных систем организма, в частности костной [1, 3, 5,
9].
Спортивная деятельность спортсменов сопровождается высокой и специфической травматичностью, одной из ведущих причин которой является снижение минеральной плотности костной ткани [3, 4, 9]. Повышенные нагрузки спорта высших достижений, в основе которых лежат биомеханические особенности (приложение нагрузки и поза выполнения упражнения), напряженность и интенсивность специфических нагрузок, приводят к возникновению остеопенических изменений в костной ткани [2, 3, 4, 9]. Подтверждением этого могут служить нередко выявляемые у юных спортсменов повышенная травматизация костей и суставов с исходом в хронические остеоартрозы [9].
Спорт в условиях многолетней селекции и направленного тренировочного воздействия создает специфичные дополнительные условия, формирующие костный обмен спортсменов различных видов спорта. К специфичным факторам относятся особенности преимущественной двигательной деятельности, присущей определенным видам спорта, однако, до настоящего времени не ясны тип и оптимальный уровень физической нагрузки, оказывающие положительное влияние на состояние костной ткани юного спортсмена, в частности на ее минеральную плотность [3, 4,
9].
Цель исследования. Оценить и проанализировать показатели МПКТ у спортсменов 16 - 20 лет с учетом влияния специфической двигательной нагрузки.
Методы и организация исследования. В исследовании приняли участие 38 юношей в возрасте от 16 до 20 лет - студентов факультета организации здорового образа жизни Полесского государственного университета (20 человек), учащихся лицея Полесского государственного университета (9 человек) и
воспитанников ДЮСШ № 5 г. Пинска (9 человек). Спортивная квалификация исследуемой группы: кандидаты в мастера спорта -27,5%, 57,5% имеют I взрослый разряд, 7,5% - II взрослый разряд и 7,5% - III взрослый разряд.
Существует мнение, что гравитационная весовая нагрузка и специфическая двигательная активность совместно влияют как механические стимуляторы роста и ремоде-лирования костной ткани [1, 2, 4, 7]. В связи с этим, выбор видов спорта, которыми занимаются участники исследования, определялся степенью гравитационной нагрузки на осевой скелет: повышенным гравитационным воздействием специфической физической нагрузки в таких видах спорта, как хоккей с шайбой (9 человек), тяжелая атлетика (9 человек) и минимизацией гравитационного воздействия нагрузки в гребных видах (10 человек) и плавании (10 человек).
В данном исследовании измерение МПКТ проводилось при помощи метода ультразвуковой денситометрии. Определение костной плотности происходит путем измерения скорости распространения ультразвуковой волны в кости и ее широкополосного рассеивания, что отражает эластичность, плотность и жесткость костной ткани. При проведении денситометрии оценивается показатель МПКТ на основании универсального критерия, выраженного в единицах стандартного отклонения (8Б), единого для всех методов костной денситометрии. Оценка результатов обследования происходит по двум параметрам: Т-критерий и 2-критерий. Для взрослых это Т-критерий, который определяется как отношение фактической костной массы обследуемого к пиковой костной массе молодых здоровых людей того же пола, рассчитанное в процентах и единицах стандартного отклонения. В детском, подростковом и юношеском возрасте используется 2-критерий, который рассматривается как величина стандартного отклонения фактической плотности костной ткани по отношению к соответствующему средневозрастному показателю [7, 8].
Показатели МПКТ в норме и патологии согласно рекомендациям ВОЗ:
- нормальная минеральная плотность кости - Т(2)-критерий от +2,5 до -18Б (стандартных отклонений);
- остеопения - Т(2)-критерий от -1 до -2,5 80;
- остеопороз - Т-критерий более -2,5 8Б.
МПКТ определялась на ультразвуковом остеоденситометре «Отш8еп8е 9000» (Израиль). Измерение МПКТ проводилось на большеберцовой кости (одно из стандартных мест для измерения показателя) на середине расстояния между коленным и голеностопным суставом. Во время измерения на экране монитора появляется текущий статус измерения (режим, время, скорость распространения ультразвуковой волны). Оборудование дополнено специальными программами, позволяющими расчитывать и сравнивать стандартные (эталонные) показатели и полученные данные: расчетная величина МПКТ, выражаемая в единицах стандартных отклонений (8Б) и процентах от нормативных по возрасту и полу показателей (2-показатель) и от пиковой костной плотности (Т-показатель).
Оценка МПКТ спортсменов, принявших участие в исследовании проводилась по 2-критерию, выражаемому в единицах стандартных отклонений (8Б) и процентах от нормативных по возрасту и полу показателей.
Результаты и их обсуждение. Наиболее выраженное проявление влияния спортивной деятельности на костную ткань определяется интенсификацией подготовки в условиях разнообразной направленности физической нагрузки на опорно-двигательный аппарат [1, 4, 9]. Приоритет воздействия спортивной деятельности на костный обмен спортсменов обусловил оценку показателей минеральной плотности костной ткани у исследуемых спортсменов 16 - 20 лет с учетом специфических факторов, в частности вида спорта.
Разделение спортсменов, участвующих в исследовании, в соответствии со специализацией не выявило достоверных различий в среднем уровне МПКТ в зависимости от видовой специфики при разбросе среднегруп-повых значений 2-показателя от -0,38± 0,34 до 0,38± 0,40, что укладывается в пределы клинической нормы. Частота встречаемости различной степени снижения 2-показателя МПКТ (уровень «остеопения») исследуемых спортсменов различных видов спорта была максимальной у представителей плавания (30%), у хоккеистов данная величина составила 22%, у тяжелоатлетов - 11% соответственно. У спортсменов, занимающихся гребными видами спорта, снижения 2-показателя МПКТ до уровня «остеопения» не выявлено (таблица1).
Расположение по видам спорта в ряду возрастания значений процентилей МПКТ
обследуемых спортсменов показало, что 55,6% тяжелоатлетов имеют МПКТ равную или большую, чем среднестатистическая норма МПКТ, соответствующая их возрасту и полу, у спортсменов, специализирующихся в хоккее с шайбой данный показатель составил 44,4%, у спортсменов, занимающихся гребными видами спорта - 30%, у представителей плавания - 20% соответственно. В первом квартиле нормы МПКТ (0-25 от медианы), соответствующей возрасту и полу обследуемых, находятся 40% пловцов, 33,4% хоккеистов и 11,1% тяжелоатлетов. Представители гребных видов спорта таких мини-
Таблица 1. -спорта
мальных значений МПКТ не имеют (таблица 2).
Анализ расположения исследуемых спортсменов 16 - 20 лет по видам спорта в ряду возрастания значений процентилей МПКТ показал, что максимальные величины этого показателя характерны для тяжелоатлетов (33,3%). Напротив, наибольшее количество минимальных значений МПКТ отмечается среди пловцов (40%).У спортсменов, занимающихся гребными видами спорта преобладают средние значения показателей МПКТ (80%).
Показатели МПКТ спортсменов 16-20 лет, специализирующихся в различных видах
№ Гребные виды спорта Плавание Хоккей с шайбой Тяжелая атлетика
МПКТ Z- показатель, ед МПКТ Процен- тиль, ед МПК Z- показатель, ед МПКТ Процен- тиль, ед МПК Z- показатель, ед МПКТ Процен- тиль, ед МПКТ Z-показатель, ед МПКТ Процен- тиль, ед
1 -0,6 27,0 -0,4 34,0 0,0 50,0 2,4 99,0
2 -0,3 38,0 -0,6 29,0 0,3 60,0 1,5 93,0
3 -0,5 31,0 -0,8 22,0 -0,2 42,0 -1,8 4,0
4 -0,6 26,0 -1,6 5,0 -0,7 24,0 0,0 49,0
5 1,8 97,0 1,3 90,0 0,8 77,0 0,5 71,0
6 1,0 84,0 -1,1 13,0 0,9 80,0 -0,1 47,0
7 0,5 67,0 1,6 94,0 -1,4 8,0 0,4 64,0
8 -0,3 37,0 -0,6 26,0 0,0 49,0 1,0 84,0
9 -0,3 37,0 -1,6 5,0 -1,0 17,0 -0,5 34,0
10 -0,2 40,0 0,0 48,0 - - - -
Хс Р 0,05 48,40 -0,38 36,60 -0,14 45,22 0,38 60,56
5 0,80 25,11 1,09 32,01 0,78 25,29 1,21 30,46
S" x 0,25 7,94 0,34 10,12 0,26 8,43 0,40 10,15
Таблица 2. - Количество спортсменов 16-20 лет различных видов спорта в ряду возрастания значений процентилей МПКТ
МПКТ процентиль, ед Плавание Гребные виды спорта (академическая, байдарка, каноэ) Хоккей с шайбой Тяжёлая атлетика
чел. % чел. % чел. % чел. %
0-25 4 40% 0 0% 3 33,4% 1 11,1%
25-50 4 40% 7 70% 2 22,2% 3 33,3%
50-75 0 0% 1 10% 2 22,2% 2 22,3%
75-100 2 20% 2 20% 2 22,2% 3 33,3%
Итого 10 100% 10 100% 9 100% 9 100%
Заключение. Анализ изменчивости показателей МПКТ у спортсменов 16 - 20 лет с учетом влияния специфической двигательной нагрузки позволил выделить следующие положения:
1. Уровень МПКТ у спортсменов 16 - 20 лет без учета видовой спортивной принадлежности и квалификационного деления находится в диапазоне средних значений (в пределах клинической нормы), что согласуется с известными в литературе данными о положительном влиянии физической деятельности на костную ткань [1, 2, 3, 5, 8].
2. Показатели МПКТ спортсменов 16 - 20 лет в значительной мере определяются видовой спецификой спортивной деятельности:
максимальные значения показателей МПКТ у спортсменов 16 - 20 лет отмечены в таком виде спорта, как тяжелая атлетика, который имеет приоритет гравитационного воздействия специфической нагрузки на осевой скелет;
у спортсменов16 - 20 лет, занимающихся гребными видами спорта, несмотря на минимизацию гравитационного воздействия специфической нагрузки, преобладают средние значения показателей МПКТ. Данный результат может быть связан с преимущественным проведением тренировочного и соревновательного процессов вне помещения, что обеспечивает выработку витамина Б3 при инсоляции;
показатели МПКТ спортсменов 16-20 лет, специализирующихся в хоккее с шайбой, несмотря на преобладание гравитационного воздействия специфической нагрузки на осевой скелет, распределились достаточно равномерно по всем диапазонам процентилей, что может быть связано с различными игровыми амплуа спортсменов, а также с тем, что тренировочный и соревновательный процесс происходят преимущественно в помещении;
минимальные значения и снижение показателей МПКТ до уровня остеопении наиболее часто встречаются среди спортсменов 16-20 лет, занимающихся плаванием - видом спорта с минимизацией гравитационной специфической нагрузки на осевой скелет.
Список литературы
1. Аврунин, А. С. Зависимость остеогенного эффекта от характеристик механических нагрузок костных структур / А.С. Аврунин, А.А. Докторов // Травматология и
ортопедия России. - 2016. - № 22(2). - С. 88-100.
2. Авсиевич, В.Н. Физические упражнения как основа профилактики остеопороза. /
B.Н. Авсиевич, А.И. Федоров, Г А. Пла-хута // Современные вопросы биомедицины. - 2019. - Т.3. - № 4. - С.15-36.
3. Гаврилова, Е. А. Современные представления о синдроме перетренированности / Е.А. Гаврилова // Спортивная медицина: наука и практика. - 2017. - № 1. - С. 7778.
4. Никитина, К. И. Минеральная плотность костной ткани и показатели костного ре-моделирования у спортсменов высокой квалификации на этапах годичного цикла подготовки / К. И. Никитина, Т. Ф. Абрамова, Т. М. Никитина // Человек. Спорт. Медицина. - 2019. - № 4. - С.43-49.
5. Рылова, Н. В. Юные спортсмены и оценка нутритивного статуса / Н. В. Рылова, А. В. Жолинский // Медицинский альманах. -2018. - № 3 (54). -С. 49-51.
6. Артеменков, А. А. Локальная гиподинами-ческая остеорезорбция: медико-социальные причины и патогенетические механизмы / А.А. Артеменков // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. - 2021. - № 5. - С. 144150.
7. Федеральные клинические рекомендации по диагностике, лечению и профилактике остеопороза / Ж. Е. Белая [и др.] // Осте-опороз и остеопатии. - 2021. - № 24 (2). -
C.4-47.
8. К унификации выполнения и интерпретации результатов остеоденситометрии / Л.А. Низовцова, С.П. Морозов, А.В. Петряйкин, В.Ю. Босин , К.А. Сергунова, А.В. Владзимирский , М.Ю. Шантаревич // Вестник рентгенологии и радиологии. -2018. - № 99(3). - С. 158-163.
9. Мехдиева, К.Р. Остеопороз и занятия спортом: причины и механизмы структурных изменений костной ткани / К. Р. Мех-диева, Д.А. Обожина // Молодежь XXI века: потенциал, тенденции и перспективы : материалы Всерос. науч.-практ. конф. с международ. участием, г. Екатеринбург, 19-20 ноября 2013 г. : в 2-х т. / отв. ред. Л. К. Тропина, Т. Н. Карфидова. — Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2014. - Т. 2. - С. 43-45.
Received 23 May 2023
