Abstract

METHODOLOGICAL PRINCIPLES OF ANALYSIS AND ESTIMATION OF PHYSIOLOGICAL CRITERIA OF FUNCTIONAL CONDITION OF ATHLETES’ ORGANISM

The Chelyabinsk state pedagogical university, Chelyabinsk

Key words: athletes, physiological criteria, methodology of analysis and estimation, differentiated approach.

The problem of definition of the methodological principles of analysis and estimation of physiological criteria of the athlete’s functional state is being discussed in the current work.

МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ АНАЛИЗА И ОЦЕНКИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ КРИТЕРИЕВ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА СПОРТСМЕНОВ

Г.А. Макарова, М.Л. Игельник, В.В. Бессчастная
Кубанский институт физической культуры и спорта, Краснодар

Ключевые слова: спортсмены, физиологические критерии, методология анализа и оценки, дифференцированный подход.

В настоящее время для оценки функционального состояния организма спортсменов используют самые различные медико-биологические показатели. По данным, представленным в научном отчете Всесоюзного научно-исследовательского института физической культуры (Ю.И. Смирнов, 1976), уже в 1975 г. в практике спортивной медицины, тренировочном процессе и научных исследованиях по спорту регистрировали более 3 тыс. показателей, основную часть которых составляли медико-биологические. За прошедшие годы их число, естественно, увеличилось в несколько раз. Однако и сегодня, несмотря на то что проделан большой путь от простых функциональных проб, базирующихся на измерении пульса и артериального давления, до определения гормонального и иммунологического статусов организма, специалисты далеко не всегда удовлетворены объёмом получаемой информации.

Скорее всего, это связано с отсутствием единых методологических принципов анализа и оценки регистрируемых критериев, в связи с чем диагностическая значимость последних значительно ниже искомой.

Если обратиться к подходам, используемым в этом плане в клинической практике, то здесь первым этапом анализа, как правило, является сопоставление количественных значений основных параметров функционального состояния различных органов и систем организма с референтными величинами, характерными для практически здоровых лиц определенного возраста и пола. Выход за пределы этого диапазона расценивают в зависимости от степени выхода как один из признаков пограничного состояния или заболевания. При этом, когда речь идет о диагностической значимости того или иного физиологического критерия, в клинической медицине используют понятия "чувствительность" и "специфичность" показателя. Под "чувствительностью" понимают долю лиц с заболеванием, имеющих позитивный результат диагностического теста. Под "специфичностью" принято понимать долю лиц без заболевания, имеющих отрицательный результат теста. Причем степень диагностической значимости каждого из показателей систематически уточняется. В качестве наглядного примера в этом плане может выступать анализ изменений ЭКГ в велоэргометрическом тесте у лиц с подозрением на ишемическую болезнь сердца, когда выделяют пять вариантов оценки результатов функционального тестирования (отрицательная проба, отрицательная проба с особенностями, сомнительная проба, положительная проба, незавершенная - неинформативная проба) и дополнительно обращают внимание специалистов на возможность неверных заключений, которые могут быть ложноположительными или ложноотрицательными, что устанавливается только при дальнейшем, более углубленном обследовании больного (например, после коронарной ангиографии, изотопной сцинтиграфии миокарда). В частности, по данным В.Э. Кудряшева с соавт. (1990), информативность и чувствительность изменений отдельных элементов ЭКГ в системе диагностики ишемических изменений выглядит следующим образом (табл. 1).

Таблица 1. Сравнительная ценность электрокардиографических критериев ишемии миокарда в пробах с физической нагрузкой

Таблица 2. Артериальное давление у лиц взрослого возраста

Примечание. * - если САД и ДАД находятся в разных категориях, присваивается более высокая категория; ** - для изолированной систолической гипертонии выделяется стадия в зависимости от уровня САД.

В последнее время в клинической медицине для отдельных параметров принято не только выделять центильный диапазон нормальных величин (от 25 до 75 центилей), но и включать в градации (в зависимости от содержательной части параметра) так называемые оптимальные значения, при которых степень риска возникновения определенных заболеваний минимальна. В частности, классификация ВОЗ артериального давления выглядит следующим образом (табл. 2).

Особое внимание уделяется также воспроизводимости регистрируемых параметров при повторных измерениях, их суточным колебаниям, условиям, влияющим на эти колебания, степени диагностической значимости отдельных показателей в зависимости от начала острой патологии и взаимосвязи параметров, регистрируемых при подозрении на определенную патологию. Так, в качестве ранних маркеров некроза миокарда наиболее информативными считают повышенные уровни миоглобина и сердечной формы креатинфосфокиназы в сыворотке крови, поздними же его маркерами являются повышенные уровни ЛДГ, АСТ, сердечных тропонинов в сыворотке крови и изменение соотношения изоформ ЛДГ-1/ЛДГ-2.

Особое значение при оценке полученных результатов придается эндогенным и экзогенным факторам, которые влияют на количественные параметры регистрируемых показателей. Наглядным примером в данном случае могут быть принципы оценки содержания соматотропного гормона в крови (определение которого, кстати, - один из неотъемлемых компонентов ежегодного углубленного медицинского обследования спортсменов высшей квалификации и антидопингового контроля). Так, в посвященных данному вопросу работах установлено, что при анализе содержания соматотропного гормона в крови необходимо учитывать его повышенное выделение при физических нагрузках и во время глубокого сна с пиками концентрации выше 6 нг/мл через 1-3 ч после засыпания независимо от времени суток. Показано также, что средняя амплитуда пиков содержания СТГ в крови колеблется от 7 до 23 нг/мл (11-15 нг/мл), частота - 1,3- 4,5 (2-3) в час, среднесуточная концентрация СТГ повышается в период полового созревания и снижается после 60 лет, когда исчезают и суточные ритмы. Приводится и большинство патологических состояний, влияющих на содержание соматотропного гормона в крови.

В практике же спортивной медицины методологические принципы анализа и оценки большинства физиологических критериев функционального состояния различных органов и систем организма фактически не обоснованы. Это, безусловно, не может не тревожить специалистов. В связи с этим ряд из них (М.Д. Дидур, 2006) предлагают взять за основу принципы и терминологию доказательной медицины. Однако вряд ли это приемлемо в полном объеме. Даже когда речь идет не о спортсменах, а просто о популяции людей в целом, доказательная медицина имеет четкие ограничения, которые не отвергают ни ее основатели, ни приверженцы. Когда же речь идет об элитных атлетах, т.е. очень ограниченном круге лиц, то, прибегнув к базовым положениям доказательной медицины, мы фактически должны поступиться основными принципами отечественной спортивной медицины: дифференцированным анализом получаемых результатов, предусматривающим возможность непосредственного и опосредованного влияния на них различных факторов, а также индивидуализацией оценки.

Результаты статистического анализа больших неоднородных выборок уже привели нас к целому ряду заблуждений. Одним из примеров подобных заблуждений является тесная взаимосвязь между уровнем максимального потребления кислорода (МПК) и общей физической работоспособностью, определяемой в тесте PWC₁₇₀. Подобное заключение правомерно, когда речь идет о разнородном по физической подготовленности контингенте лиц. В однородных же по полу, спортивной специализации и уровню квалификации группах спортсменов эта зависимость если и обнаруживается (причем далеко не столь тесная), то только на предсоревновательном этапе годичного тренировочного цикла. И в этом нет ничего удивительного: уровень МПК отражает аэробную мощность, а показатель PWC₁₇₀ фактически является параметром аэробной эффективности. Далее. Можем ли мы недифференцированно оценивать уровень МПК без учета удельного веса, утилизации кислорода и вентиляции? Безусловно, нет, поскольку хорошо известно, что при легочной вентиляции больше 140 л/мин происходит выраженное повышение потребления кислорода дыхательными мышцами и как следствие - прогрессирующее уменьшение его доставки к работающим скелетным мышцам, что заставляет их обращаться к анаэробному метаболизму. Существует целый ряд параметров, направленность и количественные изменения которых не могут быть оценены без учета выполняемого объема тренировочных нагрузок. Так, снижение содержания мочевины в сыворотке крови в отставленном постнагрузочном периоде может быть как свидетельством нормального функционального состояния организма, если выполнен меньший объем нагрузок, так и ранним признаком перенапряжения, если их объем вырос.

И подобных примеров можно было бы привести очень много. Совершенно очевидно, что спортивная медицина требует особого подхода к анализу и оценке физиологических критериев, который должен предусматривать целый ряд факторов: пол, возраст, конкретную спортивную специализацию, спортивный стаж, уровень квалификации, период тренировочного цикла с учетом характера выполняемых нагрузок и содержание "самого параметра".

Таблица 3. Особенности биохимического статуса организма у представителей различных конституциональных типов (Е.Н. Хрисанова, 1990)

Примечание. Упоминаются только те показатели, по которым тенденции « + » - повышение и « - » понижение выявляются достаточно отчетливо.

Говоря о последнем, мы считаем необходимым выделить следующие группы показателей.

1. Показатели, изменение которых в ту или другую сторону однозначно может быть оценено как позитивное или негативное. К подобным показателям могут быть отнесены ЖЕЛ, максимальная частота мышечных сокращений, латентное время простой и сложной двигательной реакции и др.

2. Показатели, кумулятивные изменения которых не могут быть оценены без учета генетических факторов, включая конституциональные особенности организма. Так, в настоящее время установлено, что у спортсменов с генотипом АПФ DD (делеция/делеция), который связывают с различными неблагоприятными сердечно-сосудистыми проявлениями, увеличение массы миокарда левого желудочка (ЛЖ) встречается чаще, чем у атлетов с генотипом ID (вставка/делеция), несмотря на одинаковую продолжительность тренировок. При этом ассоциация между генотипом DD и массой миокарда ЛЖ не зависит от других известных биологических факторов, способных влиять на гипертрофию миокарда (возраст, уровни гемоглобина и артериального давления, спортивный стаж, индекс массы тела).

Доказана также взаимосвязь особенностей телосложения с биохимическим статусом организма (табл. 3).

Многие из перечисленных выше показателей, в частности такие, как кортизол, общий белок, азот мочевины, сахар, число эритроцитов, щелочная фосфатаза, каталазный индекс, достаточно широко используют при проведении текущего биохимического контроля за функциональным состоянием организма спортсменов. Если их исходные значения связаны с конституциональными особенностями организма, а между исходными и послерабочими величинами существует определенная зависимость, то становится очевидным, что оценивать данные параметры возможно только с позиции индивидуальной динамики. Сравнивая же эти показатели у лиц, относящихся к различным типам конституции, можно допустить серьезные ошибки.

3. Показатели, значения которых могут быть оценены только совместно с другими. Так, повышение уровня накопления лактата в крови может расцениваться как положительный сдвиг, только если речь идет об увеличении механической работы, выполненной в анаэробном гликолитическом режиме. Увеличение значений ПАНО в процентах от МПК следует оценивать только вкупе с уровнем анаэробных гликолитических возможностей организма. Толщина задней стенки ЛЖ и межжелудочковой перегородки не может оцениваться без сопоставления с объемами полостей. Однонаправленность изменений в данном случае свидетельствует в пользу спортивной гипертрофии миокарда, а отсутствие изменений со стороны полостей - в пользу гипертрофической кардиомиопатии.

4. Показатели, оценка которых требует анализа динамики составляющих их величин. Это касается значений МПК, двойного произведения, индексов физического развития и др.

5. Показатели, позитивные сдвиги которых ограничиваются определенным диапазоном, выход за пределы которого приводит к обратному результату. В качестве примера - концентрация гемоглобина в крови. Ее увеличение выше 160 г/л вызывает повышение вязкости крови и как следствие ухудшение микроциркуляции со всеми вытекающими из этого негативными последствиями.

6. Показатели, постнагрузочные изменения которых могут быть оценены только при выполнении абсолютно идентичных дозированных нагрузок и с учетом времени регистрации после этих нагрузок. К этим показателям относятся уровень накопления лактата, сдвиг показателей кислотно-основного состояния крови, прирост показателей красной и белой крови, сдвиг уровня гормонов в крови и т.д. Причем когда речь идет о спортивной практике, оценка постнагрузочных изменений целого ряда параметров должна предусматривать возникающее во время нагрузки уменьшение объема циркулирующей плазмы за счет выхода ее жидкой части в межтканевое пространство, что связано с ацидозом работающей мускулатуры.

И, наконец, особого рассмотрения требует проблема индивидуальной "чувствительности" (в плане ранней диагностики негативных сдвигов в функциональном состоянии отдельных органов и систем организма) отдельных физиологических критериев, используемых в системе текущего контроля за спортсменами. На наш взгляд, в практике спортивной медицины с этой целью в качестве первой ступени оценки может быть использована индивидуальная частота выхода количественных значений отдельных параметров при их многократном измерении за определенные центильные диапазоны, разработанные с учетом возраста, пола, конкретной спортивной специализации, квалификации, а иногда и периода тренировочного цикла, если имеют место существенные различия в соотношении нагрузок разной направленности.

В работе освещен только ограниченный круг вопросов, связанных с проблемой методологических принципов анализа и оценки физиологических критериев функционального состояния организма в условиях напряженной мышечной деятельности. Однако и они, на наш взгляд, достаточно убедительно свидетельствуют об актуальности данной проблемы и необходимости ее широкого обсуждения с привлечением специалистов различного профиля.