Полифункциональная и метаболическая оценка организма лыжников-гонщиков высокой и высшей квалификации - участников чемпионата России

Исследование организовано в день отдыха на чемпионате РФ 2012 г. в городе Тюмени. Обследовались 16 лыжников-гонщиков высшей (6 МСМК) и высокой квалификации (9 МС, 1 КМС). Обследование проводилось с соблюдением требований физиологического эксперимента. Тренировочный процесс спортсмены проходили на уровне сборных территорий и РФ согласно современным технологиям объемных нагрузок и восстановления.

В день отдыха (26 марта 2012 г.) перед чемпионатом РФ обследовались 16 лыжников-гонщиков в возрасте 23,17 ± 0,84 года, массой тела 75,67 ± ± 1,24 кг, длиной тела 180,94 ± 2,10 см, ИМТ равнялся 23,15 ± 0,32 кг/см2. Наблюдались высокие модельные значения содержания гемоглобина (161,13 ± 6,51 г/л) и эритроцитов (5,30 ± 0,15 · 1012 мм3). На этом фоне высоких значений красной крови показатели лимфоцитов в средних значениях составляли 31,35 ± 5,16 %, имея широкий диапазон параметров, выходящих за референтные границы. При этом содержание лейкоцитов (109/л) было в норме и составило 6,56 ± 0,18 ед., а нейтрофилов сегментоядерных – 52,59 ± 0,10 %. Индекс адаптивного напряжения системы крови равнялся 0,60 ед., что свидетельствует о реакции тренировки. Значения СОЭ находились в модельных характеристиках в верхних референтных границах (9,42 ± 2,84 мм/ч), в 25 % выходили за диапазон нормы. Содержание эритроцитов было 4,10 ± 0,01 %, а моноциты варьировали, составляя 4,67 ± 0,66 %. Высокие значения отмечались в показателях палочкоядерных нейтрофилов (7,28 ± 1,48 %). За пре- делы нормы выявлен выход у 25 % обследуемых спортсменов.

Таким образом, получены неоднозначные данные системы крови у лыжников-гонщиков высокой и высшей спортивной квалификации перед стартами чемпионата РФ. Наблюдались значительные колебания форменных элементов крови в ответ на экстремальные воздействия. Нормальное функционирование системы крови определяется постоянным обновлением клеток крови, что ставит вопрос о целесообразности соотносить гематологические показатели с физической подготовленностью спортсменов [6]. В качестве интегральных критериев используют состав тела, ИМТ. Однако показатель ИМТ в большей степени отражает пищевой статус спортсмена. Пересчет референтных значений периферической крови на единицу массы тела свидетельствует об относительной стабильности показателей, вследствие надежности биологической системы, обеспечивающей тканевый гомеостаз и его регуляцию.

Начало и конец свертывания крови соответственно равнялись 1,20 ± 0,01 и 2,18 ± 0,02 мин. Содержание тромбоцитов было 214,44 ± 7,11 · 109/л. Основу свертывания крови обеспечивает триада процессов [3].

Характеризуя в целом функциональное состояние системы крови, следует отметить ее напряжение почти у четверти обследуемых спортсменов. Это требует системной экспресс-информации о функциональном и метаболическом состоянии спортсменов и их наблюдении у профильных спе- циалистов. Можно предположить, что нагрузки тренировочного процесса (ТП) к концу соревновательного сезона вызвали переутомление у значительной части спортсменов.

Значение состава тела в регуляции спортивного веса с целью достижения высокой спортивной результативности становится практически значимым [5]. Так, у обследуемых лыжников-гонщиков целевой процент содержания жировой ткани равнялся 10,00 ± 0,001 кг. Предполагаемая оценка будущей массы тела была 77,42 ± 2,32 кг. Процент жировой ткани составлял 9,22 ± 0,23 ед. (правая нога). Вес жировой ткани был 1,18 ± 0,04 кг. Вес без жировой ткани – 11,80 ± 0,37 кг. Предполагаемая мышечная масса – 11,15 ± 0,75 кг. Процент жировой ткани левой ноги равнялся 9,53 ± 0,64 ед. Вес жировой ткани – 1,22 ± 0,09 кг. Вес без жировой ткани – 11,63 ± 0,28 кг. Предполагаемая мышечная масса составила 10,93 ± 0,25 кг. Профильная асимметрия проявлялась в нижних конечностях спортсменов. В верхних конечностях (правая рука) показатели соответственно равнялись: 9,58 ± 1,36 %; 0,44 ± 0,07 кг; 4,20 ± 0,11 кг; 3,95 ± 0,11 кг; левая рука – 8,40 ± 1,27 %; 0,42 ± 0,07 кг; 4,37 ± 0,11 кг; 4,12 ± 0,11 кг; 6,70 ± 0,94 %; 2,62 ± 0,32 кг; 37,83 ± ± 1,22 кг; 3,64 ± 0,17 кг. Итак, профильная асимметрия проявлялась более ярко в верхних конечностях лыжников. Количество энергии в кДж у лыжников составляло 8528,33 ± 254,36, а в калориях 2038,33 ± 60,81. Процент жировой ткани в теле составил 7,90 ± 0,41 %, а вес жировой ткани равнялся 5,97 ± 0,37 кг. Вес без жировой ткани был 69,68 ± 4,66 кг. Общее количество воды в теле – 51,02 ± 1,52 кг. Целевой процент содержания жировой ткани составил 10,05 ± 0,001 кг. Оценка будущего веса тела равнялась 77,42 ± 2,32 кг, а веса жировой ткани – 7,73 ± 0,23 %. Сопротивление тела электрическому току в целом было 506,83 ± 20,50 Ом, правой ноги – 223,67 ± 10,43 Ом, левой – 224,83 ± ± 10,43 Ом, правой руки – 273,50 ± 12,02 Ом, левой – 264,67 ± 10,96 Ом.

Согласно данным лаборатории спортивной антропологии ВНИИФК, показатели мышечной массы (ММ) считались высокими – выше 54 %, средними – 52–54 %, ниже средних – 51,90–50,00 %, низкими – 49,90–48,00 %, очень низкими – 47,90– 46,00 %, минимальными – менее 46 %.

Значения жировой массы (ЖМ): низкие – менее 11 % (у мужчин – менее 8 %); средние – 11,00– 13,90 % (у мужчин – 8–10 %); выше средних – 14,00–15,90 % (у мужчин – 10,10–12,00 %); высокие – 16,60–19,90 % (12,10–16,00 %), очень высокие – 20,00–25,00 % (16,10–20,00 %); очень и очень высокие – выше 25 %. В динамике уровень развития ММ и ЖМ отражают активность белкового синтеза и энергетического обмена и служат интегральным критерием адаптивно-компенсаторных изменений в различных звеньях организма. Снижение ММ указывает на нехватку энергоресурсов в организме и кумуляцию утомления, угнетения процес- сов синтеза белка. Увеличение ЖМ косвенно отражает ингибирование активности процессов липолиза (распада жировой субстанции). Это снижает суммарный объем энергетики и приводит к снижению работоспособности и восстановления. Повышенный уровень жирового компонента указывает на сниженную активность не только жировых звеньев, но и на пониженный уровень общей выносливости и на низкую готовность организма к выполнению интенсивной и объемной работы (низкий уровень АнП, ММ). Низкий уровень ММ свидетельствует о пониженной активности синтеза мышечного белка в организме в связи с неадекватностью структуры подготовки. В качестве примера приводим индивидуальные значения МСМК (возраст 20 лет): масса тела – 69,80 кг, длина тела – 179,70 см, индекс массы тела – 21,81 кг/м2. Общий жир – 5,1 кг (7,3 %), подкожный – 1,8 кг (2,6 %), внутренний – 3,3 кг (4,7 %), мышечная масса – 34,3 кг (49,2 %). Суммарные значения скелета и внутренних органов равнялись 30,4 кг (43,6 %). Эти данные позволяют характеризовать морфологический статус члена сборной РФ низкими показателями ММ и ЖМ как факторы риска напряжения регуляции энергообеспечения, сердечнососудистой системы и пониженного иммунного статуса. Следует отметить вариативность ММ и ЖМ в индивидуальных годовых значениях.

Нами усматриваются недостатки аэробной и креатинфосфатной нагрузок восстановительной направленности. Приводим индивидуальные значения МСМК С.А. в возрасте 20 лет, массой тела 77,70 кг, длиной тела 181,30 см, ИМТ 23,19 кг/м2 (повышенный пищевой статус). Содержание общего жира равнялось 5,9 кг (7,6 %), подкожного – 2,3 кг (3,0 %); внутреннего – 3,8 кг (4,6 %), мышечная масса – 41,4 кг (53,3 %), суммарное количество скелета и внутренних органов – 30,4 кг (39,1 %).

Морфологический статус характеризуется средней мышечной массой, напряжением регуляции энергообеспечения, сердечно-сосудистой системы, снижением иммунитета.

Целесообразно увеличить аэробные объемы ДД восстановительного характера, оптимизировать выполнение локальных силовых упражнений, преимущественно на «пресс», стретчинг в сочетании с аэробными ДД.

Массовый срез значений компонентов массы тела у лыжников-гонщиков (n = 5) выявил количество мышечной массы равное 51 %, а жировой – 8–9 % от состава тела. Аналогичные данные получены у бегунов на средние дистанции (n = 33). Эти модельные показатели косвенно характеризуют средний уровень подготовленности, нормальную интенсивность энергообеспечения, ограничение восстановления. У юношей при длине тела 177,7 см, массе тела 74,5 кг ИМТ составил 23,59 кг/м2, что свидетельствует о повышенном статусе питания и резервных возможностях организма. Мышечная масса варьировала от 49,00 до 54,3 %, жировая – от 7,70 до 11,40 %. У девушек при длине тела 163,80 см, массе тела 57,60 кг ИМТ равен 21,47 кг/м2, мышечная масса – 49,2 %, жировая – 16,10 %. Ключевые морфофункциональные показатели (длина и масса тела) достигают апогея к 17–19 годам и стабилизируются до 24–25 лет.

Годовой анализ показал, что при повышенной жировой массе (кг) мышечная масса (кг) снижается. На этом фоне падает ФР и резко возрастает содержание лактата (ммоль/кг/м). Изменение мышечной и жировой массы зависит от вектора нагрузок ТП. Например, при доминировании ДД скоростно-силовой выносливости мышечная и жировая масса снижаются. При адекватных развивающих режимах работы, при достижении околопредельно высоких значений мышечной массы и низких значений жировой массы целесообразно усилить объем адаптивно-компенсаторных ДД при снижении суммарного объема работы.

Комплексный фактор регуляции митоза клетки у лыжников был 4,53 ± 0,04 ед. (3,78–3,94 ед. – диапазон нормы). Плотность плазмы составила 1052,93 ± 0,01 г/м при диапазоне нормы 1048,00– 1055,00 г/м. Отмечался повышенный объем циркулирующей крови равный 72,72 ± 0,44 мл/кг при референтных границах 68–70 мл/кг.

Минутный объем крови равнялся 3,76 ± ± 0,11 л/мин (в контроле 3,5–4,3 л/мин). Наблюдалась замедленная скорость окисигенации, которая составляла 253,28 ± 0,14 мл/с при диапазоне нормы 260–280 мл/с. Дефицит циркулирующей крови равнялся 183,9 ± 13,44 мл (норма – 0–250 мл). Поверхность газообмена была 3649,28 ± 22,33 см2 при референтных границах, варьируемых от 3500 до 4300 см2.

Кровоток миокарда составлял 4,52 ± 0,03 % (4,32–5,02 %), а кровоток скелетных мышц – 18,23 ± ± 0,001 % (14,56–16,93 %). Кровоток головного мозга был 15,34 ± 0,60 % (12,82–14,90 %). Следо- вательно, наблюдался повышенный кровоток скелетных мышц и головного мозга. Печеночно-портальный кровоток колебался, составляя 23,86 ± ± 0,42 % (20,28–29,86 %), а печеночный кровоток был 23,89 ± 0,02 % (21,58–25,09 %).

Кожный кровоток находился ниже референтных границ: 6,81 ± 0,03 % (7,90–9,19 %). Кроме процентного содержания, определились объемные единицы кровотока в минуту. Так, кровоток миокарда составил 261,25 ± 1,81 мл/мин (250–290 мл/мин), а скелетных мышц – 1164,36 ± 0,001 мл/мин (930– 1100 мл/мин). Кровоток головного мозга равнялся 897,66 ± 35,15 мл/мин (750–800 мл/мин), а печеночный – 1985,03 ± 35,37 мл/мин (1690–1740 мл/мин). Печеночный кровоток был 1583,04 ± 1,26 мл/мин (1430–1490 мл/мин), а кровоток кожи 411,98 ± ± 23,47 мл/мин (500–535 мл/мин).

Изучение содержания биоэлементов выявило их колебания в референтных границах (табл. 1).

Как следует из табл. 1, биоэлементный состав, обеспечивающий сократительную, регуляторную и пластическую функции, находился в диапазоне нормы.

Расходуемая мощность энергообеспечения (1,23–4,30 ккал/кг/мин) у обследуемых находилась в диапазоне 3,51 ± 0,64 ккал/кг/мин. Энергетическими станциями скелетных мышц являются митохондрии. Митохондрии образуются около тех мест в клетках, в которых требуется энергия. Возникает возможность создать структуры – миофибриллы, мембраны с насосами, поглощающую энергию. Значения рН находились в норме, а SH были ниже минимальных границ (7,32–7,40 ед.), составляя 6,91 ± 0,001 ед.

Роль энзимов в энергообеспечении и осуществлении обменных процессов велика. В табл. 2 представлены значения аспартатаминотрансфера-зов (AST), аланинаминотрансферазов (ALT) и их отличия у лыжников.

Как следует из табл. 2, выявлялись низкие

Таблица 1

Концентрация биоэлементов у лыжников-гонщиков – участников чемпионата России 2012 г.

Наименование	Референтные границы, ммоль/л	Модульные значения и ошибка средней арифметической
Концентрация Ca	2,25–3,00	2,35 ± 0,02
Концентрация Mg	0,70–0,99	0,91 ± 0,001
Концентрация K	3,48–5,30	4,18 ± 0,001
Концентрация Na	130,50–156,60	142,12 ± 0,06

Таблица 2

Значения энзимов в период главных стартов лыжников РФ

Наименование энзимов	Референтные границы энзимов	Реальные значения у лыжников-гонщиков
AST, ммоль/л	0,10–0,45	0,22 ± 0,01
ALT, ммоль/л	0,10–0,68	0,51 ± 0,13
AST, Unit/л	8–40	10,30 ± 0,39
ALT, Unit/л	5–30	24,12 ± 4,14
AST/ALT, Unit/л	0,80–1,20	0,64 ± 0,01

Таблица 3

Ключевые показатели липидного обмена

Наименование Референтные границы Реальные значения у лыжников-гонщиков Beta-липопротеиды, ммоль/л 17,00–55,00 34,86 ± 1,46 Beta-липопротеиды, г/л 3,00–6,00 2,59 ± 0,19 Липопротеиды низкой плотности, ммоль/л 2,35–2,43 2,37 ± 0,01 Липопротеиды очень низкой плотности, ммоль/л 0,20–0,52 0,32 ± 0,001 Липопротеиды высокой плотности, ммоль/л 0,78–1,74 1,11 ± 0,01 Триглицериды, ммоль/л 0,55–1,85 0,83 ± 0,10 значения энзима и повышенные значения ALT. Эти данные свидетельствуют о том, что низкие значения AST не позволяют соединительной ткани скелетных мышц и их станций, миокарду, печени функционировать в отдельном режиме. Повышенные значения ALT позволяют говорить о напряженной работе печени. Это подтверждают выходящие за границы нормы отношения AST/ALT.

На этом фоне содержание билирубина общего (13,48 ± 0,98 ммоль/л) находилось в референтных границах (8,60–20,50 ммоль/л). Билирубин прямой равнялся 3,27 ± 0,13 ммоль/л при диапазоне нормы 2,20–6,10 ммоль/л. Содержание билирубина непрямого было 10,22 ± 0,85 ммоль/л (1,70–10,20 ммоль/л). Столь высокие значения позволяют судить о низком транспорте в комплексе с альбумином и повышенном – с биоэлементами, аминокислотами и другими малыми молекулами.

Концентрация белка плазмы составляла 74,07 ± ± 2,87 г/л при диапазоне нормы 60–85 г/л, а креатинина – 105,98 ± 4,03 ммоль/л (50–123 ммоль/л). Содержание холестерина общего равнялось 4,57 ± ± 0,19 ммоль/л (3,11 ± 6,48 ммоль/л). Концентрация мочевины была 5,99 ± 0,77 ммоль/л (норма – 2,10– 8,20 ммоль/л), а молочной кислоты – 1,00 ± 0,07 ммоль/л (0,99–1,38 ммоль/л). После выхода в кровоток креатинин транспортируется в мышечную ткань и в миоцитах фосфорилируется в Крф. Около 1–2 % креатина непрерывно гидролизируется до креатинина [2]. Последний выделяется с мочой в количестве, пропорциональном мышечной массе тела и у здорового индивидуума не зависит от суточного количества мочи. Дофамин-Beta-гидролаза варьировал в следующих значениях, составляя 28,86 ± 0,02 наномоль/мл/мин при норме 28,00– 32,50 наномоль/мл/мин. Тирозин под действием специфической гидроксилазы превращается в ДОФА. Это происходит в надпочечниках, ткани мозга и периферической нервной системе. Под действием декарбоксилазы ДОФА превращается в дофамин, а он – в норадреналин и затем в адреналин при участии дофамингидроксилазы и метилтрансферазы. Можно полагать, что гормональный уровень к концу соревновательного периода значительно снижается.

Липидный обмен в дистанционных видах спорта, особенно в условиях низких температур воздуха, приобретает важное значение в энергообеспечении (табл. 3).

Из всех показателей, представленных в табл. 3, на низком уровне проявлялись значения липопротеидов низкой плотности. Жиры интенсивно используются для энергообеспечения скелетных мышц и сердца преимущественно при аэробных режимах мышечной деятельности, т. е. в видах спорта на выносливость. Полифункциональное значение липидов предъявляет повышенные требования к их расходу для энергообеспечения. Недостаточное их количество приводит к общему нарушению липидного обмена в организме, развитию гиповитаминозов [1].

Концентрация глюкозы (норма – 3,98–6,20 ммоль/л) у лыжников варьировала, составляя 4,84 ± ± 0,12 ммоль/л, а гликогена соответственно – (11,70–20,60 мг %) и 14,77 ± 0,02 мг %. Содержание внеклеточной, клеточной и общей воды соответственно было: 20,20 ± 0,001 %; 41,91 ± 0,30 %; 54,26 ± 0,001 %. Эти показатели находились на минимальном уровне референтных границ.

Известно, что под воздействием больших тренировочных нагрузок (БТН) мобилизуются углеводные резервы, сосредоточенные в работающих мышцах, печени, почках. Глюкоза крови потребляется мозговой тканью, миокардом, поэтому при снижении ее концентрации до 40 мг % резко нарушается деятельность ЦНС, возникает гипогликемическое состояние [4]. При выполнении БТН мощностью 55 % МПК гликоген расходуется в медленных мышечных волокнах, что характерно для работы на выносливость. При увеличении мощности гликоген преимущественно тратится в быстрых мышечных волокнах. Безуглеводный рацион предотвращает восстановление гликогена в рабочих мышцах и усиливает истощение запасов гликогена в медленных волокнах.

Рассматривая значение влияния гормонов и аминокислот на функциональные отправления в организме лыжников, следует отметить повышенный показатель тестостерона мочи – 15,22 ± ± 0,001 мкмоль/сут при диапазоне нормы 6,93– 17,34 мкмоль/сут, эстрогены общие мочи – 19,33 ± ± 2,36 наномоль/сут (диапазон нормы – 17,95– 64,62 наномоль/сут). Содержание ацетилхолина

Таблица 4

Ключевые значения аминокислот и ферментов у лыжников-гонщиков – участников чемпионата России

Наименование	Референтные границы	Реальные значения у спортсменов
Тирозин, ммоль/л	0,044–0,072	0,06 ± 0,001
Амилаза, г/л	12,00–32,00	23,35 ± 3,54
Глютаминовая кислота, ммоль/л	0,0045–0,0055	–
Тирозиновая кислота, мг %	1,40–1,80	1,48 ± 0,09
Ацетилхолинэстераза эритроцитов, мкмоль/л	220,00–278,00	262,38 ± 2,28
Креатинкиназа мышц, мкмоль/мин/кг	473,00–483,00	471,73 ± 0,89
Креатинкиназа сердца, мкмоль/мин/кг	35,10–38,10	36,15 ± 0,57

варьировало, составляя 79,93 ± 8,50 мк/мл (81,10– 92,10 мк/мл). Полученные данные позволяют говорить об истощении гормонального статуса спортсменов к концу соревновательного периода.

Аминокислоты являются основными структурными элементами белков и пептидов (табл. 4).

Комментируя табл. 4, следует отметить отсутствие глютаминовой кислоты, низкие значения тирозиновой кислоты, креатинкиназы мышц. Эти данные свидетельствуют о снижении их содержания в цитоплазме и митохондриях миокарда, в скелетной мускулатуре и ткани мозга. Отсутствие глютаминовой кислоты, вероятно, снижает баланс окислительно-восстановительного статуса нуклеотидов.

Роль сердечного выброса (СО) под воздействием БТН вариативна и меняется в зависимости от периода тренировки лыжников. Значения СВ составляли 59,84 ± 1,55 мл, что свидетельствует об экономизации при норме 60–80 мл. Интервал PQ был 0,15 ± 0,01 с (0,125–0,165 с), QT – 0,37 ± ± 0,001 с (0,355–0,400 с), QRS – 0,11 ± 0,001 с (0,065–0,100 с).

Вполне очевидно, что к периоду главных стартов напряжение ССС снижалось в связи с экономизацией. Повышенные значения наблюдались в комплексе QRS, а он является отражением процессов деполяризации в сердце. Интервал QT отражает сокращение желудочков при их совпадении с возбуждением. Несколько увеличенный комплекс QRS свидетельствует об усилении вектора во время деполяризации к верхушке сердца. Сокращение миокарда левого желудочка сердца составляло 57,00 ± 0,05 % (60–85 %), т. е. было ниже значений нормы. Работа сердца была 0,74 ± 0,03 Дж (норма – 0,692–0,788 Дж).

Наблюдались повышенные значения САД, которые равнялись 131,98 ± 3,70 мм рт. ст., и ДАД – 72,10 ± 0,73 мм рт. ст.

В заключение следует отметить, что экспресс-информация заставляет задуматься о проблемах построения ТП и восстановления в лыжных гонках. Длительное отставание от мирового уровня показывает, что успехи пока незначительные, но при наличии комплексного диагностирующего контроля этот массовый вид спорта выйдет на современные рубежи.