повышение кфк после тренировки
Три существующих типа КФК называют изоферментами. Они различаются по структуре и основной локализации. К ним относятся:
· КФK-ММ – сконцентрирована в скелетных мышцах и сердце.
· Креатинкиназа-MB – для неё основным депо является сердечная мышца. Уровень фермента значительно повышается при её повреждении.
·КФК-BB – этот изофермент находится преимущественно в головном мозге.
Определение общего количества КФК может помочь выявить признаки массивного повреждения мышечных клеток в вашем организме. Дальнейшее определение концентраций изоферментов креатинкиназы позволяет уточнить область поражения (сердце или скелетные мышцы).
Норма и расшифровка
Верхний предел для нормального уровня фермента:
·У мужчин: до 171 Ед/л;
·Для женщин показатели считаются нормальными, если они составляют меньше 145 Ед/л;
·В подростковом возрасте и до 17 лет верхняя граница нормы приближается к 270-300 Ед/л у мальчиков и девочек.
Примечание! Серьезные физические нагрузки или внутримышечные инъекции могут вызвать кратковременное повышение концентрации КФК в крови.
Также повышение уровня креатинкиназы может стать показателем инфаркта или воспаления сердечной мышцы, дистрофии скелетных мышц или воспалительного процесса в них. Повышается фермент и после операций на сердце. Понижение уровня фермента бывает косвенным признаком коллагенозов, истощения на фоне онкологии, алкогольного повреждения печени или употребления кортикостероидов.
Данный анализ следует выполнять при:
·Симптомах сердечного приступа, таких как боль в груди;
·Наличии мышечной слабости, боли или воспаления в области мышц с подъёмом температуры или без него.
Врач может назначить анализ на креатинкиназу при уже диагностированной патологии мышц для наблюдения и контроля проводимого лечения в динамике.
Сивохин И.П., Марденова Г.Б., Огиенко Н.А., Бекмухамбетова Л., Белегов А.Н., Калашников А.П. Динамика изменения показателей креатинфосфокиназы в микроцикле подготовки у элитных тяжелоатлетов
Дата публикации 01.09.2020 г.
УДК 612.176.4
ДИНАМИКА ИЗМЕНЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КРЕАТИНФОСФОКИНАЗЫ В МИКРОЦИКЛЕ ПОДГОТОВКИ У ЭЛИТНЫХ ТЯЖЕЛОАТЛЕТОВ
1 Костанайский государственный педагогический университет, г. Костанай, Казахстан
2 Национальный Олимпийский Комитет, г. Нур-Султан, Казахстан
3 Костанайский государственный университет, г. Костанай, Казахстан
4 Костанайский филиал Челябинского государственного университета, г. Костанай, Казахстан
Ключевые слова: элитные тяжелоатлеты, креатинфосфатный механизм энергообеспечения, показатели креатинкинфосфокиназы, микроцикл тренировочного процесса, тренировочная нагрузка.
Аннотация. В современном спорте актуальной проблемой является дальнейший поиск эффективных средств и методов спортивной подготовки, а так же новых технологий и моделей тренировочного процесса. Для повышения качества управления тренировочным процессом часто используется средства объективного контроля за биохимическими процессами, в частности связанные с измерением концентрации креатинфосфокиназы в крови спортсмена, по которой оценивают степень разрушения мембраны мышечных волокон. Важной задачей при этом является оценка возможностей оказывать влияние на данные биомаркеры за счет коррекции тренировочной нагрузки. Биохимический контроль проводился в начале и в конце базового микроцикла на фоне пиковых тренировочных нагрузок. В исследовании приняли участие элитные тяжелоатлеты (7 женщин и 4 мужчины) (n=11), которые являлись членами национальной сборной Республики Казахстан. В результате проведенного исследования было установлено, что в начале микроцикла (вторник) среднегрупповые биохимические показатели креатинфосфокиназы составили М = 701,36 ед./л; S = 548,27, в конце микроцикла (суббота) показатели биомаркера несколько снизились и составили М = 605,82 ед./л; S = 504,04. Среднегрупповые показатели снижения креатинфосфокиназы в ходе микроцикла составили М = 95,54 ед./л ; S = 363,92. Однако снижение данного показателя было статистически недостоверно (Р>0,05). Обращает на себя внимание большой разброс значений кретинфосфокиназы у испытуемых от 2000 до 161 ед./л на фоне больших нагрузок у всех испытуемых. В ходе экспериментального микроцикла у спортсменов с высоким КФК нагрузка снижалась, и это сопровождалось снижением величины данного биомаркера. У спортсменов с низким КФК, напротив, нагрузка повышалась, что сопровождалось повышением величины КФК или ее стабилизацией. Исследование показало, что биохимический маркер креатинфосфокиназа (КФК) можно рассматривать как информативный и чувствительный индикатор для оценки состояния опорно-двигательного аппарата спортсмена и организма в целом при воздействии экстремальных тренировочных нагрузок. Высокие показатели КФК можно рассматривать как информативный метод ранней диагностики возникновения патологических состояний у спортсменов, а также своевременно корректировать величину тренировочной нагрузки и назначать терапевтические процедуры для реабилитации и восстановления организма.
DYNAMICS OF CHANGES IN CREATINE PHOSPHOKINASE INDICATORS IN THE TRAINING MICROCYCLE OF ELITE WEIGHTLIFTERS
1 Kostanay state pedagogical University, Kostanay, Kazakhstan
2 National Olympic Committee, Nursultan, Kazakhstan
3 Kostanay state University, Kostanay, Kazakhstan
4 Kostanay branch of Chelyabinsk state University, Kostanay, Kazakhstan
Keywords: elite weightlifters, creatine phosphate energy supply mechanism, creatinine phosphokinase indicators, microcycle of the training process, training load.
Annotation. In modern sports, an urgent problem is the further search for effective means and methods of sports training, as well as new technologies and models of the training process. To improve the quality of training process management, objective monitoring of biochemical processes is often used, in particular those related to measuring the concentration of creatine phosphokinase in the blood of an athlete, which is used to assess the degree of destruction of the muscle fiber membrane. An important task is to assess the ability to influence these biomarkers by correcting the training load. Biochemical control was performed at the beginning and end of the basic microcycle against the background of peak training loads. The study involved elite weightlifters (7 women and 4 men) (n=11) who were members of the national team of the Republic of Kazakhstan. As a result of the study, it was found that at the beginning of the microcycle (Tuesday), the average group biochemical parameters of creatine phosphokinase were M = 701.36 units/l; S = 548.27, at the end of the microcycle (Saturday), the biomarker indicators decreased slightly and amounted to M = 605.82 units/l; S = 504.04. The average group indicators of creatine phosphokinase reduction during the microcycle were M = 95.54 units/l; S = 363.92. However, the decrease in this indicator was statistically unreliable (P>0.05). Attention is drawn to the large variation in the values of cretin phosphokinase in subjects from 2000 to 161 units/l against the background of high loads in all subjects. During the experimental microcycle, athletes with high CPK load decreased, and this was accompanied by a decrease in the value of this biomarker. In athletes with low CPK, on the contrary, the load increased, which was accompanied by an increase in the value of CPK or its stabilization. The study showed that the biochemical marker creatine phosphokinase (CPK) can be considered as an informative and sensitive indicator for assessing the state of the musculoskeletal system of an athlete and the body as a whole when exposed to extreme training loads. High CPK indicators can be considered as an informative method of early diagnosis of the occurrence of pathological conditions in athletes, as well as timely adjust the amount of training load and prescribe therapeutic procedures for rehabilitation and recovery of the body.
Введение.
Растущая конкуренция в современном спорте предполагает дальнейший поиск принципиально новых и эффективных технологий спортивной подготовки. Для повышения качества управления тренировочным процессом в спорте часто используется биохимический контроль, в частности связанный с измерением концентрации креатинфосфокиназы в крови спортсмена, по которой оценивают степень разрушения мембраны мышечных волокон [1, с. 279]. Разрушение мембраны клетки сопряжено с чрезмерным накоплением молочной кислоты и ионов водорода. В сочетании с относительно длительным временем их действия в мышечной клетке могут произойти обширные разрушения внутриклеточных структур, которые будут элиминироваться. Повышение концентрации ионов водорода в саркоплазме активирует процессы перекисного окисления липидов (ПОЛ), что еще усиливает процессы разрушения внутриклеточных структур, в том числе и мембран мышечной клетки [1, 2]. Данные процессы являются причиной выхода различных ферментов из клетки, в том числе и КФК, что и отражается на биохимических показателях крови. В данном случае можно вероятно рассматривать концентрацию КФК в крови, как индикатор степени разрушения в мышечных волокнах. Учитывая, какую роль играет креатинфосфокиназа, как катализатор передачи энергии от креатинфосфата при ресинтезе миофибриллярной АТФ [3, 4, 5], можно допустить, что при обширной утечке КФК возможно снижение мощности креатинфосфатных механизмов энергообеспечения и, как следствие, сократительных способностей мышечного волокна.
Важным аспектом, который так же связан с механизмами функционирования мышечной клетки и, который практически не учитывается в спортивной науке, является тесное взаимодействие рибосом и полисом (на которых идет синтез белков) с цитоплазматическими мембранами. Научные данные говорят о том, что в лизасомах клетки присутствуют высокоактивные РНК-азы, которые «сразу же после повреждения клетки начинают разрушать высокополимерную РНК. В результате от полисом остаются только фрагменты» [6, с. 155]. Таким образом, синтез белков, в том числе миофибрилл, становится невозможным. В конечном итоге, взаимодействие перечисленных факторов может привести к ухудшению процесса «формирования системно-структурного следа адаптации» [7] к высокоинтенсивной тренировочной нагрузке, что будет работать на понижение суммарной эффективности спортивной подготовки. Представленная информация расширяет понимание процессов, происходящих в организме человека при воздействии максимальных тренировочных нагрузок, а так же дает определенные возможности для построения более эффективных тренировочных моделей подготовки, которые бы исключали наличие пограничных состояний, когда «адаптогенез может перейти в стадию патогенеза» [7], что приводит к различным травмам и заболеваниям спортсменов. В связи с этим, системный мониторинг биохимических показателей организма позволит получать объективную информацию о состоянии спортсмена и вносить своевременную коррекцию в тренировочный процесс с целью направленного воздействия на показатели биохимического маркера КФК-зы, добиваясь конечной цели, связанной с более высокими темпами прироста спортивных результатов. Важной задачей при этом является экспериментальная оценка возможностей оказывать влияние на количественные показатели биомаркеров в рамках одного микроцикла за счет индивидуальной коррекции величины тренировочной нагрузки и, тем самым, контролировать внутриклеточные процессы в мышечных волокнах, добиваясь наилучшего баланса между разрушением и синтезом «нуклеиновых кислот и белков» [7].
Цель исследования: изучить динамику показателей креатинфосфокиназы в крови у тяжелоатлетов и выявить величину и направленность индивидуальных изменений данного биохимического маркера в рамках микроцикла тренировочного процесса.
Методы и организация исследования.
Методы исследования: методы биохимического контроля, методы математико-статистического анализа.
В исследовании приняли участие тяжелоатлеты (7 женщин и 4 мужчины) (n=11), которые были членами национальной сборной Республики Казахстан. Большинство спортсменов в разные годы были призерами и победителями чемпионатов Азии, мира и Олимпийских игр.
Лабораторное обследование спортсменов по определению биохимических маркеров в крови проводилось во время учебно-тренировочного сбора, после интенсивной физической нагрузки, ночного отдыха (сна), на следующее утро, натощак. Забор крови проводился с использованием 3-х компонентной одноразовой безопасной системы (игла, держатель, пробирка) «AVATUB». Венопункция проводилась из локтевой вены. Лабораторные исследования выполнялись на автоматическом биохимическом экспресс-анализаторе «SpotchemSP-4430» (компания ArkrayFactoryInc., страна-производитель Япония), методом сухой химии с использованием твердофазного реагента (многотипные тест-полоски) 2-х типов: мульти (6 реакционных полей) и моно-полоски. Простая и быстрая операция позволяет при измерении 3 моно-полосок и 1 мульти-полоски одновременно могут быть измерены 9 аналитов, минимальный объем образца (6 количество тестов +38 мкл сыворотки). Для сохранения верности измерений проводилась калибровка, данный анализатор предоставляет два вида калибровки: калибровка магнитной картой (индикаторной) и калибровка калибратором «SpotchemCalibratorKitBoxA”, контроль качества проводился с использованием контрольного материала «SpotchemCalibratorCHEK». Встроенная компактная центрифуга уменьшает предварительную обработку образцов перед измерением, время выполнения измерения 9 анализов составляет 7 минут.
Исследования выполнялись специалистами комплексной научной группы (КНГ) согласно Программе стандартного лабораторного обследования спортсменов при содействии Национального олимпийского комитета и Федерации тяжелой атлетики Республики Казахстан.
Результаты исследований и их обсуждение.
Значения полученных показателей, отражающих уровень концентрации креатинфосфокиназы (КФК) в крови испытуемых (абсолютные значения) в начале и в конце тренировочного микроцикла, а также величину и направленность индивидуальных изменений представлены в таблице 1. Результаты исследования показывают, что испытуемые входили в разные весовые категории, их вес колебался от 55 до 85 кг. В результате проведенного исследования было установлено, что в начале микроцикла (вторник) среднегрупповые биохимические показатели креатинфосфокиназы составили М = 701,36 ед./л; S = 548,27, в конце микроцикла (суббота) показатели биомаркера несколько снизились и составили М = 605,82 ед./л; S = 504,04. Среднегрупповые показатели снижения креатинфосфокиназы в ходе микроцикла составили М = 95,54 ед./л; S = 363,92. Однако снижение данного показателя было статистически недостоверно (Р>0,05). Обращает на себя внимание большой разброс значений кретинфосфокиназы у испытуемых от 2000 до 161 ед./л на фоне больших нагрузок у всех испытуемых.
Высокая вариативность признака подтверждается значениями (S) стандартных отклонений. Учитывая то обстоятельство, что все испытуемые находились примерно в равных условиях по длительности и величине тренировочной нагрузки, уровню тренированности, качеству питания и фармакологической поддержке, вызывает особый интерес такой значительный разброс показателей КФК. Данные факты свидетельствуют о сильных различиях индивидуальной реакции организма на воздействие максимально высоких тренировочных нагрузок. Возможно, на такое расхождение оказывают сильное влияние совокупность неучтенных факторов, которые отражают глубинные процессы на организменном, клеточном, молекулярном уровне и которые происходят в организме спортсменов в ходе адаптации к тренировочным нагрузкам. Это требует более глубоких исследований с измерением большего набора биохимических маркеров.
Биохимические показатели креатинфосфокиназы у тяжелоатлетов (n=11)
Креатинфосфокиназа (ед./л) (суббота)
Креатинфосфокиназа (ед./л) (различия)
В ходе экспериментального микроцикла у спортсменов с высоким КФК нагрузка снижалась, и это сопровождалось снижением величины данного биомаркера. У спортсменов с низким КФК, напротив, нагрузка повышалась, что сопровождалось повышением величины КФК или ее стабилизацией.
Ранее проведенные исследования с использованием корреляционного анализа показали, что между собственным весом спортсменов, спортивным результатом в сумме двоеборья в кг и в очках и показателями КФК не обнаружена статистически достоверная взаимосвязь [9]. Таким образом, ни масса тела, ни гендерные различия, ни уровень спортивного результата не влияют на показания КФК. Данный факт можно расценивать как наличие в организме человека высокоинформативного и достаточно независимого биохимического маркера, в нашем исследовании это внутриклеточный фермент креатинфосфокиназа, который точечно отражает состояние всей мышечной системы человека или локальных ее участков. Высокие значения КФК могут быть сопряжены со значительным разрушением мышечной ткани в локальных участках мышечных групп и быть причиной получения тяжелых травм опорнодвигательного аппарата спортсменов. Это может быть связано с относительно не большими разрушениями, но у относительно большого количества мышечных волокон в тех мышечных группах, которые определяют эффективность двигательного действия в соревновательном упражнении. Такие данные могут быть свидетельством того, что в большом объеме мышечной массы ухудшаются процессы восстановления, связанные с угнетением синтеза «нуклеиновых кислот и белков» [7], и как следствие снижаются темпы прироста массы миофибрилл, что непосредственно будет влиять на суммарную эффективность тренировочного процесса по такому критерию, как прирост спортивно-технических показателей спортсменов. При более глубоких исследованиях можно определить такие пограничные значения КФК, при которых спортсмены будут достигать наиболее высокие темпы прироста спортивных результатов в условиях подготовки к соревнованиям.
Анализ научной литературы показал, что например, у высококвалифицированных атлетов (мужчины женщины) в спортивном ориентировании значения КФК составили в среднем 475,74 ед. при норме 473-483 ед. [10]. В сравнении с результатами наших исследований, видно, что у тяжелоатлетов значения КФК значительно выше как в первом измерении (701,36), так и во втором (605,82). Мы сравнили, какой процент спортсменов, которые приняли участие в нашем исследовании, имеют значения КФК, не превышающих нормативные показатели (483 ед.). Из 11 испытуемых, таких спортсменов оказалось 5 человек или 46%. Именно у такого процента спортсменов наблюдалась адекватная реакция организма на тренировочную нагрузку, и было принято решение увеличить объем и интенсивность нагрузки в ходе экспериментального микроцикла. В конце микроцикла у трех спортсменов КФК увеличилась от 446 до 119 ед/л., у двоих незначительно уменьшилась на 42 и 41 ед/л. соответственно. У 6 человек (54%) из выборки значения КФК превышали нормативные значения, а у 2 человек достигали величины равной 1289 и 2000 ед./л. Мы полагаем, что данные спортсмены находились в зоне риска, и была высокая вероятность срыва адаптационных систем организма, а так же перенапряжения опорно-двигательного аппарата и получения тяжелых травм. В ходе экспериментального микроцикла была сделана коррекция тренировочной нагрузки в сторону небольшого снижения по объему и интенсивности в сравнении с запланированной программой. В результате в конце микроцикла у 5 спортсменов наблюдалось снижение показателей КФК на величину от 931 до 60 ед/л. У одного спортсмена не удалось добиться снижения показателей КФК. Мы это связываем с тем, что у испытуемого была небольшая травма, и высокие показатели КФК были по причине локального разрушения определенных участков мышечно-связачной системы.
Важным результатом проведенного исследования является то, что на экспериментальном уровне была показана возможность оказывать влияние на количественные показатели биомаркеров в рамках одного микроцикла за счет индивидуальной коррекции величины тренировочной нагрузки и, тем самым, контролировать внутриклеточные процессы в мышечных волокнах, добиваясь наилучшего баланса между разрушением и синтезом «нуклеиновых кислот и белков» [7]. А это может быть одним из значимым факторов, определяющим темпы прироста спортивных результатов, обуславливая суммарную эффективность всей системы подготовки спортсменов.
Приведенные примеры из практики подготовки тяжелоатлетов сборной РК подтверждают научные данные о том, что высокие показатели КФК-зы связаны с фактором разрушения мембраны мышечной клетки [1]. Разрушение мембраны запускают внутриклеточные механизмы активации лизосом, которые выделяют специфические ферменты (РНК-за), вызывающие фрагментацию молекул информационной РНК, связанных с рибосомами на которых идет синтез структурных белков, в том числе миофибрилл. Это в свою очередь снижает плотность активных рибосом и полисом и, как следствие к угнетению интенсивности процесса синтеза белков и уменьшению массы миофибрилл [6]. Это естественно приводит к снижению силы сокращения мышц и снижению спортивного результата.
В ходе проведенного исследования было показано насколько возможно за счет коррекции величины тренировочной нагрузки, при наличии средств объективного биохимического контроля, добиваться построения принципиально новых технологий и моделей тренировочного процесса направленного на исключение чрезмерного разрушения внутриклеточных структур и мембран мышечных волокон, повышая тем самым эффективность спортивной подготовки. По некоторым данным высокая концентрация лактата, а также длительное ее пребывание в мышечных клетках приводит к обширным разрушениям клеточных структур и мембраны клеток. Это ведет к ухудшению процессов восстановления и подавлению синтеза структурных белков, в том числе и миофибрилл [2]. Для устранения побочного эффекта, связанного с чрезмерным накоплением лактата, в тренировке тяжелоатлетов следует выполнять интенсивную нагрузку (80-100%) в пределах 20-25 мин. Упражнение должно выполняться с основными весами в объеме 4-6 подходов с 1-2 кратными повторениями. Затем целесообразно включать паузы пассивного отдыха в течение 15-20 мин, для утилизации молочной кислоты и восстановления креатинфосфатного механизма энергообеспечения [11].
Наибольшее значение для диагностики повреждения мышечной ткани придается изменениям фермента креатинфосфокиназы в крови. КФК определяется на следующее утро после интенсивной физической нагрузки и ночного отдыха. Высокие значения КФК свидетельствуют о повреждении клеток скелетной мускулатуры миоцитов. Так КФК более 500 ед./л могут говорить о недовосстановленности организма спортсмена, более 1000 ед./л о серьезных нарушениях в организме спортсмена, значительном повреждении миоцитов, что способствует снижению работоспособности спортсмена. Исследования показали, что у спортсменов, у которых были выявлены высокие показатели КФК (от1338 до 2000 ел/л) были дагносцированны различные клинические проявления в состоянии здоровья [9].
Полученную лабораторную информацию тренер может использовать для рационального построения тренировочного процесса, установления оптимальных сроков восстановления, а так же для оценки соответствия физических нагрузок функциональному состоянию организма, своевременному выявлению признаков перетренированности и перенапряжения опорно-двигательного аппарата [9].
Исследование показало, что биохимический маркер креатинфосфокиназа (КФК) можно рассматривать как информативный индикатор для оценки состояния опорно-двигательного аппарата спортсмена и организма в целом при воздействии больших тренировочных нагрузок, что было подтверждено в работах других авторов [10,12]. По данному биомаркеру можно оценивать состояние метаболизма и адаптационного потенциала у спортсменов [12].
Заключение. Биохимический контроль показателей креатинфосфокиназы является информативным индикатором реакции организма спортсменов на тренировочную нагрузку, и может использоваться для управления учебно-тренировочным процессом в тяжелой атлетике.
Исследование дало возможность получить экспериментальные количественные данные биохимических показателей креатинфосфокиназы у тяжелоатлетов сборной РК в период максимальных нагрузок в условиях учебно-тренировочного сбора. Высокие показатели КФК можно рассматривать как информативный метод ранней диагностики возникновения патологических состояний у спортсменов, а также своевременно корректировать величину тренировочной нагрузки и назначать терапевтические процедуры для реабилитации и восстановления организма.
Важным результатом проведенного исследования является то, что на экспериментальном уровне была показана возможность оказывать влияние на количественные показатели биомаркеров в рамках одного микроцикла за счет индивидуальной коррекции величины тренировочной нагрузки и, тем самым, контролировать внутриклеточные процессы в мышечных волокнах, добиваясь наилучшего баланса между разрушением и синтезом «нуклеиновых кислот и белков» [7]. А это может быть одним из значимым факторов, определяющим темпы прироста спортивных результатов, обуславливая суммарную эффективность всей системы подготовки спортсменов.
Разработанные алгоритмы обследования спортсменов позволят проводить скрининг заболеваний, формировать группы риска их развития, оценить характер и степень воздействия физической нагрузки на организм спортсмена. Динамика клинико-лабораторных показателей, измеренных в состоянии покоя и после выполненных тренировочных нагрузок, позволяет давать объективное заключение о состоянии систем энергообеспечения, переносимости тренировочных нагрузок, скорости и качестве восстановительных процессов. Возможности клинической лабораторной диагностики оказывают неоценимую помощь тренеру для выявления и предотвращения синдрома перетренированности и перенапряжения опорно-двигательного аппарата. Практическая ценность мониторинга активности КФК в тренировочном процессе заключается в том, что, используя динамику данного фермента под влиянием физических нагрузок, можно моделировать нагрузки различной направленности, характера, объема и интенсивности, не вызывающие негативных процессов в мышечной ткани.
Выражаем благодарность руководству Национального олимпийского комитета РК и Федерации тяжелой атлетики РК за предоставленную возможность для проведения данного исследования.