Коррекция факторов, лимитирующих спортивный результат. Медико-биологические аспекты.

Олег Кулиненков

Коррекция факторов, лимитирующих спортивный результат. Медико-биологические аспекты.

Предисловие

Спорт – это возможность здорового человека расширить приспособление к экстремальным условиям деятельности и, прежде всего, к большим физическим и психоэмоциональным нагрузкам. Физическая культура – это возможность улучшить уровень здоровья методиками ЛФК.

Проблема «факторов, ограничивающих работоспособность спортсмена» – чрезвычайно важная проблема спорта. Ограничение работоспособности спортсмена тем или иным фактором, поддающимся коррекции, но оставшимся незамеченным, может перечеркнуть всю карьеру спортсмена.

Своевременное выявление ограничивающих физическую деятельность причин и адекватное применение средств коррекции помогает достичь высоких результатов в спорте и сохранить здоровье спортсмена. Используя функциональную диагностику, биохимический анализ состояния спортсмена в тренировочном процессе, применяя физиотерапевтические методы, диету, фармакологические средства коррекции, педагогические приемы можно повышать физическую работоспособность и способность к быстрому восстановлению ресурсов спортсмена после экстремальной нагрузки.

Знание особенностей физиологии и биохимии конкретного спортсмена, умение устранить неблагоприятный фактор и своевременно применить корригирующее воздействие создает определенное преимущество в достижении конечного результата. Всегда следует учитывать индивидуальные особенности организма, степень тренированности и выносливости, ограничивающие «верхнюю планку» – предел физиологически возможного форсажа при мобилизации эндогенных механизмов обеспечения конечного спортивного результата.

Стратегия использования ресурсов спортсмена должна быть ориентирована на наиболее важный старт года.

I. Факторы, ограничивающие работоспособность спортсмена

Определение факторов, лимитирующих работоспособность, можно обозначить следующим образом.

Несоответствие определенных функций организма его запросам на предъявляемую нагрузку как в количественном, так и в качественном аспектах (во временны́х диапазонах), которые приводят к снижению физической работоспособности вплоть до ее полного исчезновения.

Условно факторы, лимитирующие работоспособность спортсмена, можно разделить на системные (общие) и органные. То есть можно выделить систему или отдельный орган, наиболее ответственные за сбой в работоспособности всего организма при физической нагрузке большей или меньшей напряженности.

По мере возрастания уровня наших знаний о функционировании организма во время напряженной физической работы число этих факторов может быть увеличено.

Восстановить физическую работоспособность, нормализуя лимитирующий фактор (измененную функцию системы или органа), возможно варьируя физическую нагрузку, а также используя фармакологию, физиотерапию, специальную диету, психотерапию и другие способы коррекции (Кулиненков О.С., 2003, 2007).

Среди основных факторов, лимитирующих спортивную работоспособность, выделяют: биоэнергетические (анаэробные и аэробные) возможности спортсмена; нейромышечные (мышечная сила и техника выполнения упражнений); психологические (мотивация и тактика ведения спортивного состязания).

Наличие методов исследования (биохимических, функциональных, психологических, педагогических и др.), при помощи которых можно достоверно выявить наличие фактора, лимитирующего работоспособность, является непременным условием в его определении.

В том случае, когда отсутствует динамика спортивного результата на определенном тренировочном этапе, необходимо выявить причину, препятствующую повышению работоспособности. Зная причину, можно попытаться воздействовать на неё.

Для выявления причин препятствующих повышению работоспособности, текущая диагностика состояния спортсмена должна быть срочной, информативной, достоверной, основанной на логически четко построенной системе простых и легко выполнимых тестов, желательно не требующих ни сложного специального оборудования, ни особой подготовки персонала.

Во время анализа, контроля и коррекции функционирования ведущих систем организма необходимо учитывать и их взаимодействие в физической работе: реализуемость – мощность и мобилизуемость; эффективность – экономичность; резервные возможности – емкость.

Системные факторы

Снижение энергообеспечения мышц

Причины: недостаток фосфокреатина, глюкозы, гликогена, липидов, аминокислот; недостаточность вовлечения в процесс энергообеспечения липидов, протеинов; неэффективная динамика образования АТФ; хроническая микротравматизация мышц, сухожилий.

Следствие: уменьшение мощности работы вследствие снижения сократимости мышц.

Выявление и контроль: определение основного обмена; гликемический профиль; биохимическое исследование белкового и аминокислотного пула, липидного обмена (ЛПВП, ЛПНП), креатинина; алактатный и лактатный кислородный долг; ЭКГ.

Коррекция: насыщение организма фосфокреатином, углеводами, энергизаторами, антигипоксантами, привлекая фармакологию и диету. Применение для этих целей и физиотерапевтических методов ускорения обмена фосфокреатина, углеводов, липидов. Коррекция тренировочно-педагогических методик.

Блокирование клеточного дыхания в работающих мышцах

Причины: различные по этиологии гипоксии, нарушение транспорта электролитов в дыхательной цепи митохондрий, недостаток и нарушение транспорта фосфокреатина.

Следствие: уменьшение мощности работы из-за снижения сократимости мышц.

Выявление и контроль: измерение концентрации креатинфосфокиназы (КФК), мочевины, лактата; определение кислотно-основного состояния, уровней гемоглобина и ферритина крови, минералов Мg, K, Ca.

Коррекция: дополнительное введение дыхательных ферментов, антигипоксантов, макроэргов, фосфагенов, энергизаторов, минералов: препаратов железа, магния, кальция, калия и др. Применение эфирных масел. Физиотерапевтические методы: применение методик снижающих уровень оксидантов.

Нарушение кислотно-основного состояния и ионного равновесия в организме

Причины: длительная работа в гликолитическом режиме, анемия, недостаток бикарбонатов в буферных системах.

Следствие: изменение буферной емкости крови, накопление молочной кислоты (лактата), ацидоз, резкое снижение физической работоспособности.

Выявление и контроль: могут быть использованы показатели лактата (La), рН и щелочные резервы крови в динамике; гемоглобин крови. Эти показатели – объективные критерии подготовленности спортсмена и его адаптации к спортивной нагрузке.

Коррекция: увеличение буферной емкости крови, ощелачивание, снижение уровня молочной кислоты (La), сохранение водно-минерального баланса; лечение анемии. Физиотерапевтические методы: увеличение буферной емкости крови, изменение её рН. Контроль и коррекция диеты. Коррекция тренировочно-педагогических методик.

Запуск свободнорадикальных процессов при больших физических нагрузках

Причины нарастания количества свободных радикалов: запредельные физические нагрузки, недостаток антиоксидантов, образование токсических продуктов (прооксидантов).

Следствие: нарушение функций митохондрий, клеточных мембран, биохимических реакций.

Выявление и контроль: определение уровня перекисного окисления липидов (ПОЛ) методом хемилюминесценции.

Коррекция: прием антиоксидантов; применение эфирных масел; физиотерапевтические методики – снижение уровня оксидантов. Коррекция интенсивности тренировочного процесса.

Нарушение микроциркуляции. Изменение реологических свойств и свертываемости крови

Причины: запредельная физическая нагрузка при неблагоприятных климатических условиях, развитие диссеминированного внутрисосудистого свертывания (ДВС синдрома), тканевая гипоксия, нарушение функций внутренних органов факторами, приводящим к повреждению эндотелия сосудов, травма. Чаще встречается при соревнованиях в марафонах и супермарафонах класса ультра.

Следствие: запуск механизмов нарушения баланса свертывающей-противосвертывающей систем, развитие ДВС синдрома. Тканевая гипоксия.

Нарушение функций внутренних органов: сердца, печени, почек и т. д.

Выявление и контроль: исследование рН крови, гематокрита, коагулограммы, лейкоформулы; исследование осадка мочи; ЭКГ.

Коррекция: применяются препараты, улучшающие микроциркуляцию и реологические свойства крови, нормализующие гемокоагулягию, эфирные масла. Физиотерапевтические методы, улучшающие микроциркуляцию и реологические свойства крови. Коррекция объемов физической нагрузки в тренировочном процессе.

Снижение иммунологического статуса

Причины: запредельная физическая нагрузка, неблагоприятные метеоклиматические условия, дисбактериоз, очаги хронической инфекции, психоэмоциональная перегрузка – стресс.

Следствие: снижение физической работоспособности, подверженность заражению любой инфекцией, риск онкологических заболеваний.

Выявление и контроль: определение иммунологического статуса.

Коррекция: адаптогены, иммунокорректоры, витамины, аминокислоты (незаменимые), эфирные масла. Иммуномодулирующие физиотерапевтические методы. Снижение физической и эмоциональной нагрузки. Контроль диеты.

Недостаточное функционирование (дисбаланс) эндокринной системы

Причины: широкий спектр причин – от генетических до инфекционных; допинг.

Следствие: нарушение всех видов обмена, (дисбаланс метаболизма).

Выявление и контроль: определение гормонального профиля.

Коррекция: соответственно выявленной причине.

Угнетение центральной нервной системы, периферической нервной системы, вегетативной нервной системы

Причины: нагрузка, выходящая за пределы физиологических возможностей организма, снижение кровоснабжения нейро систем, психологическая травма.

Следствие: перетренированность, нарушение динамики психоэмоционального состояния спортсмена; потеря тонких координационных возможностей, проприорецепции; травмы, болезни внутренних органов, невралгии, инфекции и интоксикации.

Выявление и контроль: психологические тесты, время стартовой реакции, скорость проведения импульса, вариабельность сердечного ритма (ВСР), статокинезиограмма, уровень норадреналина.

Коррекция: фармакология − ноотропы, адаптогены, седативные средства, коррекция нарушений сна. Седативные физиофакторы, средства воздействия на вегетативные центры, психорелаксирующие, психостимулирующие методы. Эфирные масла соответствующей направленности. Физиотерапия направленная на лечение периферической нервной системы. Пересмотр методики тренировочного процесса. Коррекция объемов, интенсивности физической и эмоциональной нагрузки

Органные факторы

Снижение сократительной способности миокарда

Причины: перетренированность, интоксикация эндокарда и миокарда из очагов хронической инфекции, снижение иммунной реактивности организма, дисбаланс эндокринной системы, минеральный дисбаланс, гипертензии, шоковые состояния и др.

Следствие: нарушение метаболических процессов в сердечной мышце.

Выявление и контроль: ЭКГ, эхо-КГ, вариабельность сердечного ритма (ВСР), суточный ЭКГ-мониторинг, функциональные пробы, биохимия.

Коррекция: энергетики, фармакологические регуляторы метаболизма в сердечной мышце, анаболики растительной природы, аминокислоты, витамины, минералы; седативные, коронаролитические физиотерапевтические методики. Диетические мероприятия.

Ослабление функции внешнего дыхания

Причины: перетренированность, хронические заболевания верхних дыхательных путей, астматические состояния.

Следствие: снижение сократительной способности дыхательных мышц, диафрагмы; нарушение эластичности легочной ткани.

Выявление и контроль: пиковая скорость выдыхаемого воздуха (пикфлоуметрия), форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ).

Коррекция: Фармакология − энергетики, антиоксиданты, антигипоксанты, эфирные масла. Физиотерапевтические методы: ликвидация бронхоспазма, лечение заболеваний дыхательных путей, гипоксические тренировочные методы, СМТ дыхательных мышц, снижение уровня оксидантов.

Снижение функции печени при тренировочной нагрузке

Причины: перетренированность, функциональные дискинезии желчевыводящих путей, воспалительные заболевания желчных протоков, желчного пузыря, интоксикации, допинг.

Следствие: снижение активности печеночных клеток, снижение уровня белка и аминокислот, иммунных показателей; печеночно-болевой синдром, снижение функции пищеварения; увеличение уровня перекисного окисления липидов; снижение работоспособности.

Выявление и контроль: УЗИ органов брюшной полости, печени, желчного пузыря; реография, анализ биохимических показателей.

Коррекция: используются фармсредства − гепатопротекторы, антиоксиданты, антигипоксанты, желчегонные средства, препараты, улучшающие микроциркуляцию, витамины, диета. Используются физиотерапевтические методы: антиоксидантные, седативные, миорелаксирующие, желчегонные; методики коррекции микроциркуляции. Снижается интенсивность и объемы физической нагрузки.

Снижение функции почек при тренировочной нагрузке

Причины: запредельная тренировочная нагрузка, перетренированность, неблагоприятные метеоусловия при проведении тренировок и соревнований, нарушение водно-минерального режима, избыточное потребление белка, NaСl, воспалительные заболевания как результат восходящей инфекции, допинг.

Следствие: повышение артериального давления, замедление экскреции метаболитов, мочевой стаз, дисбаланс в обменных процессах; изменение кислотно-основного состояния, снижение функций внутренних органов, снижение работоспособности.

Выявление и контроль: УЗИ, реография, биохимия крови (креатинин, мочевина, остаточный азот и т. д.), анализы мочи, регулярное измерение АД.

Коррекция: Энергетики. Антиоксиданты. Антигипоксанты. Препараты, улучшающие микроциркуляцию. Мочегонные средства. Эфирные масла. Соблюдение режима водопотребления, нормализация минерального обмена фармакологическими средствами. Диета. Лечение заболеваний мочеполовой системы.

Физиотерапевтические методы: лечение заболеваний мочеполовой системы, улучшение микроциркуляции, мочегонные физиометоды, антиоксидантные, антигипоксантные методики. Пересмотр методик тренировочного процесса.

Дисбактериоз

Причины: нарушения в иммунном статусе, кишечная инфекция, острое и хроническое отравления пищевыми продуктами, бытовыми, лекарственными средствами, однообразное питание, гиповитаминоз.

Следствие: снижение энергообеспечения, иммунитета, электролитные, водно-минеральные нарушения, пищевая аллергия, заболевания внутренних органов, снижение работоспособности.

Выявление и контроль: консультация гастроэнтеролога; визуализация патологического процесса: колоноскопия и т. д.; посев кала на микрофлору.

Коррекция: восстановление нормального кишечного биоценоза с помощью биологических бактерийных препаратов. Сорбенты. Диетические мероприятия. Контроль личной гигены, гигиены питания. Витаминизация.

Повреждение (травма) мышц, связок, суставов

Причины: торможение функций ЦНС – переутомление, перетренированность; «внешние» причины – климатические условия, нарушение правил техники безопасности проведения тренировок и соревнований, гигиены, неполноценность защитного снаряжения и экипировки и т. п.

Свою лепту вносят так называемые вспомогательные виды спорта, чаще всего игровые, используемые для психологической разгрузки особенно в монотонных (циклических) видах. Здесь при отсутствии навыков техники безопасности особенно высока частота травм.

Следствие: нарушение или полная потеря локомоторных функций и работоспособности.

Выявление и контроль: реография, компьютерная томография, МРТ, УЗИ; консультация травматолога-ортопеда.

Коррекция, лечение, реабилитация: Мобилизация. Гирудотерапия. Физиотерапия. Массаж. Лечебная физкультура. Аутотренинг. Препараты, ускоряющие восстановление после травмы: витамины, минералы Fe, Са, Мg, витамин D, средства, улучшающие обмен в костной, соединительной и мышечной тканях, мумие, местно применяемые (наружные) средства. Дополнительный прием препаратов пластического действия – аминокислоты, хондропротекторы, мумие и др. Лечение, реабилитация физиотерапевтическими методами, которые давно отработаны. Контроль и пересмотр правил техники безопасности тренировочного процесса.

Дополнительные факторы

I. Режим

Нарушения режима, при которых значительно снижается спортивный результат:

– недостаточное количество времени, отведенное на отдых, сон.

– смена часовых поясов.

– сбои в хронобиологии внутренней среды организма.

– «привычные» нарушения режима.

II. Диета

На спортивный результат влияют следующие факторы нарушения диеты:

– диета не соответствует виду спорта;

– диета не сбалансирована по энергии (ккал);

– диета не соответствующая задачам тренировочного процесса;

– гиповитаминоз, недостаток минералов;

– несбалансированное потребление белков, жиров, углеводов;

– нет углеводной подпитки на тренировке;

– не соблюдается время приема пищи (режим);

– несовместимость пищевых ингредиентов;

– несоблюдение правил гигиены питания;

– злоупотребление газированной водой;

– бессистемное потребление минеральной воды;

– потребление некачественной воды;

– потребление в пищу продуктов, содержащих трансгенные компоненты.

III. Факторы окружающей среды.

Загрязнение воздуха

Спортсмены, тренирующиеся в городских условиях, испытывают на себе влияние различных загрязнителей, которые могут оказывать свое воздействие на спортивные результаты. Особенно пагубны тренировки вблизи промышленных предприятий, автодорог. Самые распространенные атмосферные загрязнители: окись углерода, озон, серные окиси, азотные окиси и перекисные ацетилнитраты.

Спортивные сооружения (стадионы, дворцы спорта, спортзалы, места проведения соревнований) должны иметь экологический паспорт с указанием концентрации тех или иных веществ в течение суток. В соответствии с этим можно рассчитать причиненный здоровью ущерб: концентрация отравляющего вещества, умноженная на объем легочной вентиляции, умноженная на частоту дыхания. Другие гигиенические нормативы сооружений тоже должны соблюдаться в целях сохранения здоровья спортсмена.

Повышенная температура

– возможны: обезвоживание, тепловые болезни, травмы.

Пониженная температура

– возможны: обезвоживание, гипотермия, обморожение.

Высокая влажность

– возможны: гипотермия, гипертермия, перетренировка.

Высокогорье

– возможны: обезвоживание, гипотермия, перетренировка.

IV. Интоксикации

Бытовые интоксикации

– бытовая химия;

– некачественная питьевая вода;

– нитраты, пестециды в продуктах.

Профессиональные интоксикации

– хлор – плавание;

– смеси для дыхания – подводное плавание;

– пороховые газы – стендовая, пулевая стрельба;

– синтетические покрытия – залы, дорожки;

– прочие.

Очаги хронической инфекции (ОХИ)

– кариес;

– бессимптомные или малосимптомные заболевания уха, горла, носа, печени, почек, кишечника;

– грибковые поражения кожи.

Инфекция (острая)

Опасность «недолеченности» или раннего возобновления тренировочного процесса, выступления на соревновании в болезненном состоянии.

Алкоголь, курение.

Аллергия

Инвазия глистная

V. Одежда, обувь, инвентарь, защитное снаряжение

– при несоответствии стандартам вида спорта или неисправностях экипировки спортсмен получает травмы или патологические состояния (остеохондроз, остеопороз, плоскостопие, сколиоз, перегрев, отморожения и т. д.).

VI. Стрессы

Особенность психики спортсмена имеет большое значение в достижении спортивного результата, также как и в потере иммунитета, заболеваниях.

VII. Ятрогения (наведенные болезни)

При достаточно высокой осведомленности в ряде вопросов медико-биологической направленности и мнительности спортсмена возможны соматические заболевания, в которых ведущую роль играет психоэмоциональная составляющая.

VIII. Лекарства – опасность интоксикации

– необоснованное применение – не по показаниям;

– несоответствие тренировочным периодам;

– несоблюдение режим дозирования;

– назначение большого числа препаратов (полипрагмазия);

– допинг.

IX. Ограниченное и несистемное использование профилактических, лечебных, восстановительных средств в годичном цикле тренировок.

II. Коррекция факторов, ограничивающих работоспособность спортсмена

Энергообеспечение мышц

Энергетическая обеспеченность клетки включает 3 составляющие: химическую составляющую в виде набора макроэргов, локализованных в цитоплазме, электрическую составляющую в виде мембранного потенциала и осмотическую составляющую в виде неравномерного распределения ионов по разным сторонам клеточной мембраны. Все 3 составляющие равнозначны и взаимозаменяемы.

Мышечные клетки располагают двумя энергопреобразующими механизмами (системами): дыхательной цепью и системой гликолиза. Регуляция работы каждой из систем и их взаимодействие в значительной степени реализуется на молекулярном уровне. Обе системы относятся к полиферментным системам, где образование макроэргов является результатом прохождения длинной последовательности различных реакций.

В силу особенностей мышечной ткани гликолитический процесс может выйти на оптимальный режим работ только через 40–50 секунд после начала мышечных сокращений. Дыхательная цепь ещё более инерционна и она по энергопроизводительности сравнивается с гликолизом через 70 сек после начала работы.

Для начала работы (особенно в спринте) требуется огромная, причем быстро реализуемая энергия. Во время бега спринтеры расходуют свои внутренние резервы в виде макроэргических соединений. Первым резервным топливом являются молекулы АТФ. Запасенная в молекулах АТФ энергия может быть быстро преобразована в мышечную энергию. Имеющиеся запасы в тканях АТФ невелики и их хватает спринтеру лишь на 2 секунды бега. Затем начинает отдавать энергию другой энергетический буфер, находящийся в мышечных клетках – креатинфосфат. Его запасов хватает еще на 10–12 секунд. Поэтому на победу в спринте могут рассчитывать лишь те спортсмены, которые могут накапливать значительный резерв высокоэнергетических веществ в своих тканях – макроэргов (фосфагенов).

Универсальным источником энергии в клетке (в том числе и мышечной) является свободная энергия макроэргической фосфатной связи аденозинтрифосфата (АТФ), освобождаемая при гидролизе (распаде) АТФ до АДФ и АМФ и неорганического фосфора. Если концентрация АТФ велика, то ингибируются ферменты, участвующие в его синтезе. При снижении концентрации АТФ ниже нормы и увеличении концентрации АДФ активируется дыхательная цепь, а при росте концентрации АМФ активируется система гликолиза.

При систематическом повышенном энергетическом запросе включается более высокий, клеточный уровень регуляции энергопреобразующей системы, приводящий к индукции (а при снижении энергетического запроса к депрессии) синтеза новых ферментов для энергетических цепей. Индукция или депрессия ферментов является наиболее простым и экономичным способом адаптации клеток к новым условиям.

Поддержание энергетического гомеостаза в клетке осуществляется в автоматическом режиме при сохранении постоянства состава внутриклеточной среды.

Коррекция энергообеспечения

Снижение энергообеспечения мышц возможно вследствие недостатка в организме макроэргов, фосфокреатина, глюкозы, гликогена, липидов, аминокислот; недостаточности вовлечения в процесс энергообеспечения липидов, протеинов; неэффективности динамики образования АТФ. Как следствие, происходит уменьшение мощности работы из-за снижения сократимости мышц.