способ лабораторного контроля уровня физической нагрузки на организм спортсмена-бадминтониста

Формула изобретения

Способ лабораторной диагностики уровня физической нагрузки на организм спортсмена-бадминтониста, отличающийся тем, что определяют содержание кальция и фосфора в ротовой жидкости до и после физической нагрузки; при изменении содержания кальция и фосфора до и после физической нагрузки на величину, превышающую 9,0 и 42,9% соответственно, выявляют высокий уровень физической нагрузки; на величину меньше 4,6 и 22,5% соответственно выявляют оптимальный уровень физической нагрузки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области спортивной медицины, к методам лабораторной диагностики уровня физической нагрузки на организм спортсмена.

Современная спортивная медицина, помимо определения функционального состояния организма, занимается изучением отклонений в состоянии здоровья, которые могут возникнуть как вследствие неправильного, нерационального применения физических нагрузок, так и вследствие допуска к занятиям лиц с теми или иными дефектами в состоянии здоровья. Основной причиной негативного влияния физических нагрузок является недостаточное использование современных количественных методик, позволяющих обеспечить тщательный медицинский контроль в процессе тренировок, а также отсутствие оптимизированных подходов к постнагрузочному восстановлению.

Необходимыми условиями комплексного подхода к решению данной проблемы является следующее.

- Учет как медицинских, так и биологических параметров, влияющих на особенности деятельности спортсмена. Недостаточно отнести спортсмена к здоровым лицам, допущенным для участия в тренировочно-соревновательном процессе, необходимо выявить уровень адаптированности, резервных возможностей организма и готовности к повышенной нагрузке.

- Массовость обследования. Особенность занятия многими видами спорта диктует необходимость быстрого прохождения медицинского обследования с учетом сохранения его качества. В связи с этим процедуры, по возможности, должны быть кратковременными, информативными и выполняться средним медперсоналом с тем, чтобы результаты затем могли быть представлены специалисту.

- Неоднозначность критериев нормы и патологии для спортсменов.

Перечисленным выше условиям удовлетворяют методики, основанные на анализе ротовой жидкости человека, поскольку ротовая жидкость может служить источником информации об общем состоянии организма. Очень важными являются исследования ротовой жидкости в условиях физиологии полости рта с целью выявления интегрированных параметров, установления их критических значений для предупреждения возникновения патологических изменений. Исследование ротовой жидкости с учетом неблагоприятных факторов в настоящее время является актуальной проблемой медицины, с ним связаны вопросы донозологической диагностики, прогнозирования и индивидуальной профилактики ряда заболеваний.

Имеющиеся сейчас методы функционально-диагностического обследования спортсменов в определенной степени сложны, трудоемки и недостаточно информативны, требуют наличия специально подготовленного, опытного медицинского персонала. Поэтому важным является поиск простых, информативных, доступных методов экспресс-диагностики, основанных на анализе изменений физико-химических параметров ротовой жидкости.

В настоящее время известны способы оценки уровня физической работоспособности человека по объему выполненной работы до резкого уменьшения значений порогового межимпульсного интервала (заявка № 2008118077/14, 06.05.2008) и результатам 12-минутного степ-теста (заявка № 2005137626, 02.12.2005); способ определения физической подготовленности человека при массовых обследованиях по тестам на общую и силовую выносливость, гибкость, быстроту реакции и координацию (заявка № 2006143680/14, 01.12.2006); способ комплексной функциональной диагностики по объему форсированного выдоха в единицу времени, времени задержки дыхания, парциального давления углекислого газа крови и т.д. (заявка № 96111049, 04.06.1996); способ оценки функционального состояния хоккеистов при помощи экспресс-анализа мочи (заявка № 2002109509/14, 11.04.2002).

Данные способы малоинформативны, достаточно длительны, требуют наличия специально обученного персонала для проведения обследования и не пригодны для массовых функционально-диагностических исследований.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ контроля оптимальной физической нагрузки детям 6-10 лет (заявка № 95110433, 21.06.1995). В данном способе контроль рациональной физической нагрузки осуществлялся по определению уровня щелочной фосфатазы в крови.

Данный способ имеет существенные возрастные ограничения, является инвазивным, не позволяет оценить восстановительные способности спортсмена.

Задачей заявляемого изобретения является разработка неинвазивного способа лабораторного контроля уровня физической нагрузки на организм спортсмена-бадминтониста с целью выявления уровня адаптированности и резервных возможностей организма, применимого для массовых исследований в условиях неоднозначности критериев нормы и патологии.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе лабораторного контроля уровня физической нагрузки на организм спортсмена-бадминтониста определяют содержание кальция и фосфора в ротовой жидкости до и после физической нагрузки; при изменении содержания кальция и фосфора до и после физической нагрузки на величину, превышающую 9.0 и 42.9% соответственно, выявляют высокий уровень физической нагрузки; на величину меньше 4.6 и 22.5% соответственно выявляют оптимальный уровень физической нагрузки.

Способ поясняется фиг.1 - диаграмма рассеяния канонических значений для исследуемых групп.

Способ осуществляется следующим образом.

Для определения параметров ротовой жидкости были проведены следующие исследования. Материалом исследования служила ротовая жидкость 40 спортсменов в возрасте от 18 до 32 лет. Ротовую жидкость собирали в одинаковых условиях, не ранее чем через 2 ч после приема пищи и полоскания полости рта водопроводной и дистиллированной водой в стерильную пробирку с плотно закрывающейся крышкой. Сбор ротовой жидкости проводили в состоянии покоя и после физической нагрузки. Собранную ротовую жидкость центрифугировали в течение 10 минут при скорости 3000 об/мин в лабораторной медицинской центрифуге ОПЛ-8. Для определения физико-химических параметров ротовой жидкости использовались методики, адаптированные в стоматологии для изучения ротовой жидкости [Питаева А.Н., Коршунов А.П., Дистель В.А. и др. «Физико-химические методы исследования смешанной слюны в клинической и экспериментальной стоматологии» (учебное пособие) - Омск, 2001]. Неорганический фосфор в ротовой жидкости определяли по методу Больца и Льюка [Больц Д.М., Льюк Ч.Г. Колориметрические методы определения неметаллов», М., 1963], для количественного определения белка использовали биуретовую реакцию [Леус П.А. «Клинико-экспериментальное исследование патогенеза, патогенетической консервативной терапии и профилактики кариеса зубов». Автореферат дис. д-ра. мед. наук, - М., 1977]. Математическая обработка данных проводилась с помощью статистического пакета STATISTICA 6.0 (Stat Soft Inc. USA).

Параллельно проводили функционально-диагностическое обследование спортсменов, при этом учитывали следующие параметры:

- общие анкетные данные (пол, возраст, рост, вес, ИМТ);

- подготовленность спортсмена (уровень квалификации спортсмена, учет специфики и типа физической активности, специфика и отличие активности внутри группы, учет уровня нагрузок и биоэнергетических затрат).

В ходе дальнейшего исследования были сформированы три группы спортсменов-бадминтонистов:

1) группа 1 - спортсмены-любители - 18 человек (45%),

2) группа 2 - спортсмены-профессионалы (мастера спорта МС) - 8 человек (20%),

3) группа 3 - спортсмены-профессионалы (мастера спорта международного класса МСМК) - 14 человек (35%).

Спортсмены всех исследуемых групп получали одинаковую физическую нагрузку:

интервальная тренировка, смешанная аэробная и анаэробная нагрузка; продолжительность тренировки 90 минут. У спортсменов группы № 3 после трехчасового отдыха и восстановления тренировку повторяли по такой же схеме.

Предварительно массив экспериментальных данных обработали с использованием многомерных статистических методов (дискриминантный и кластерный анализы, Statistica 6.0, StatSoft). Согласно полученным данным (см. фиг.1) наблюдается достоверное отличие параметров ротовой жидкости спортсменов-бадминтонистов всех исследованных групп до и после физической нагрузки, при этом параметры до нагрузки и после восстановления практически совпадают.

Показано, что после физической нагрузки (см. табл.1-5) происходят существенные изменения состава ротовой жидкости, в частности уменьшается концентрация неорганического фосфора и ионов кальция, одновременно увеличивается содержание белка. При этом происходит уменьшение соотношения Са/Р, которое характеризует равновесие процессов минерализации и деминерализации в ротовой полости человека, что свидетельствует о нарушениях физиологического равновесия, вызванных высокой физической нагрузкой на организм. Следует отметить, что изменения, происходящие в ротовой жидкости спортсменов-профессионалов, менее выражены, чем в группе любителей, что, по-видимому, можно объяснить адаптацией организма к физическим нагрузкам.

Таблица 1
Параметры ротовой жидкости спортсменов группы № 1 до и после физической нагрузки
Показатель	Группа № 1	Степень изменения параметра
До нагрузки	После нагрузки
Фосфор, ммоль/л	2.21±0.57	2.01±0.50	-9.0%
Кальций, ммоль/л	3.05±0.49	1.44±0.30	-52.8%
Белок, мг/л	0.36±0.12	0.51±0.19	+29.4%
Са/Р	1.55±0.54	0.80±0.26	-48.3%

Таблица 2
Параметры ротовой жидкости спортсменов группы № 2 до и после физической нагрузки
Показатель	Группа № 2	Степень изменения параметра
До нагрузки	После нагрузки
Фосфор, ммоль/л	2.57±0.52	2.46±1.09	-4.3%
Кальций, ммоль/л	2.83±0.43	2.00±0.44	-29.3%
Белок, мг/л	0.46±0.11	0.70±0.11	+34.3%
Са/Р	1.12±0.20	0.87±0.26	-22.3%

Таблица 3
Изменение параметров ротовой жидкости спортсменов группы № 3 после первой тренировки
Показатель	До тренировки	После нагрузки 1	Степень изменения параметра
Фосфор, ммоль/л	3.51±0.95	3.35±0.81	-4.6%
Кальций, ммоль/л	2.89±0.43	2.13±0.53	-26.3%
Белок, мг/л	0.32±0.12	0.26±0.11	-18.8%
Са/Р	0.97±0.24	0.73±0.25	-24.7%

Таблица 4
Изменение параметров ротовой жидкости спортсменов группы № 3 между первой и второй тренировками
Показатель	После нагрузки 1	После нагрузки 2	Степень изменения параметр?
Фосфор, ммоль/л	3.35±0.81	3.19±0.91	-4.8%
Кальций, ммоль/л	2.13±0.53	1.65±0.34	-22.5%
Белок, мг/л	0.26±0.11	0.27±0.12	+3.7%
Са/Р	0.73±0.25	0.61±0.19	-16.4%

Таблица 5
Общее изменение параметров ротовой жидкости спортсменов группы № 3 после двух тренировок
Показатель	До тренировки	После нагрузки 2	Степень изменения параметра
Фосфор, ммоль/л	3.51±0.95	3.19±0.91	-9.1%
Кальций, ммоль/л	2.89±0.43	1.65±0.34	-42.9%
Белок, мг/л	0.32±0.12	0.27±0.12	-15.6%
Са/Р	0.97±0.24	0.61±0.19	-37.1%

Поскольку в условиях тренировочного процесса критерии нормы и патологии являются неоднозначными, дополнительно была рассчитана степень изменения исследуемых параметров ротовой жидкости. Как видно из приведенных данных (см. табл.1-5), для группы бадминтонистов-любителей, не имеющих достаточного уровня подготовленности и адаптированности организма к физическим нагрузкам, наблюдаются наиболее существенные отклонения параметров ротовой жидкости от первоначальных значений (содержание кальция и фосфора уменьшается на 9.0 и 52.8% соответственно).

Для спортсменов профессионалов в двух исследуемых группах наблюдаемые изменения параметров в 2 раза ниже (4.3 и 29.3% для группы МС; 4.6 и 26.3% для группы МСМК), что свидетельствует о значительно более высоком уровне подготовленности спортсмена. Наиболее удобным, на наш взгляд, является проведение оценки степени изменения параметров ротовой жидкости по соотношению содержания кальция и фосфора в ротовой жидкости до и после физической нагрузки. Значение степени изменения коэффициента Са/Р для исследуемых групп составляет 48.3,22.3 и 24.7% соответственно.

При проведении двух последовательных тренировок тенденция изменения параметров ротовой жидкости сохраняется: 4.6 и 26.3% после первой тренировки, 4.8 и 22.5% после второй тренировки соответственно, тогда как суммарное изменение параметров в данном случае составляет 9.1 и 42.9% и приближается к соответствующим значениям для группы бадминтонистов-любителей (9.0 и 52.8%). Следует также отметить, что трехчасовой отдых между тренировками не приводит к восстановлению параметров ротовой жидкости спортсменов до первоначальных значений, это свидетельствует о необходимости более длительного постнагрузочного восстановления и повышения адаптивных способностей организма спортсмена.

Таким образом, отклонение параметров ротовой жидкости от первоначальных значений можно использовать для лабораторного контроля уровня физической нагрузки для спортсменов-бадминтонистов: при изменении параметров на величину, превышающую 9.0 и 42.9%, выявляют высокий уровень физической нагрузки; при изменении параметров на величину меньше 4.6 и 22.5% выявляют оптимальный уровень физической нагрузки.

Таким образом, заявляемый способ позволяет проводить лабораторную диагностику уровня физической нагрузки на организм человека с целью выявления уровня адаптированности и резервных возможностей организма, что применимо для массовых исследований в условиях неоднозначности критериев нормы и патологии.