Введение

В элитном спорте физиотерапевты играют ключевую роль в преодолении разрыва между клинической экспертизой, оптимизацией спортивных результатов и профилактикой травм. Ключевым элементом этой роли является более глубокое понимание физиологических реакций спортсменов на тренировочные нагрузки. Традиционные средства мониторинга, такие как вариабельность сердечного ритма, уровень воспринимаемой нагрузки или внешние системы отслеживания нагрузки, дают ценную информацию о тренировочном стрессе, но часто не отражают всю сложность внутренней нагрузки спортсмена. Как подчеркивается в статье, достижение оптимальных результатов при минимизации риска травм требует баланса между тренировочной нагрузкой (ТН) и восстановлением посредством точного и индивидуального мониторинга.

Биохимические и гормональные маркеры, включая креатинкиназу, кортизол и иммуноглобулин-А в слюне, стали перспективными факторами для оценки внутренней нагрузки и выявления ранних признаков дезадаптации, усталости или повышенной восприимчивости к заболеваниям. Для физиотерапевтов интеграция биомаркеров для мониторинга усталости спортсменов в практику - часто в сотрудничестве со спортивными врачами, тренерами по силовым нагрузкам и кондиционированию, а также головами - может улучшить выявление рисков перетренированности и направить вмешательство. Это особенно актуально при интерпретации предсезонных анализов крови, когда едва заметные отклонения могут отражать суммарный стресс от тренировок и соревнований.

Данный систематический обзор вносит вклад в развивающуюся область спортивной науки, обобщая современные данные о наиболее эффективных биомаркеров для мониторинга усталости спортсменов в профессиональном командном спорте. Контекстуализируя эти выводы в рамках физиотерапевтической практики, статья подчеркивает важность междисциплинарного сотрудничества и средств объективного мониторинга при подборе тренировочных нагрузок в соответствии с физиологическими профилями спортсменов. Для физиотерапевтов эти знания дают возможность не только усовершенствовать стратегии профилактики травм, но и активно поддерживать оптимизацию спортивных результатов на протяжении всего сезона.

Методы

Данный систематический обзор соответствовал протоколу PRISMA. Поиск проводился в четырех электронных базах данных: PubMed, Scopus, SportDiscus, и . Web of Science. Поиск объединил термины, связанные с элитным/профессиональным командным спортом, физиологическими, иммунологическими, биохимическими или гормональными маркерами, а также усталостью, производительностью, восстановлением, стрессом или хорошим самочувствием. Также проверялись списки ссылок на включенные исследования. Отбор исследований проводился независимо двумя исследователями, разногласия разрешались консенсусом или третьим рецензентом.

Критерии включения

Требовалось, чтобы исследования были сосредоточены на элитных или профессиональных спортсменах мужских командных видов спорта и содержали данные хотя бы об одном биомаркере, связанном с гормонами, повреждением мышц, иммунитетом, окислительным стрессом или воспалением. Исследования, отвечающие требованиям, также должны были содержать четкое описание методов получения биомаркеров (тип образца, сроки и аналитический метод), сбор данных во время официальных матчей или тренировок, продольный дизайн или включать более одного соревновательного или тренировочного воздействия.

Критерии исключения

В анализ включались исследования спортсменов-любителей и молодежи, лабораторные или симуляционные протоколы тренировок, а также исследования, не содержащие достаточной информации об измерении биомаркеров. Измерения в одной временной точке, исследования, сосредоточенные исключительно на биомаркерах не связанных с усталостью или восстановлением (например, пищевые маркеры), а также непервичные источники, такие как книги или другие обзоры, также были исключены. Учитывались только исследования, опубликованные с 2000 года.

Скрининг и выбор исследования 

Обзор проводился в соответствии с рекомендациями PRISMA, при этом поиск в базах данных, выявление релевантных исследований и извлечение данных осуществлялись одним исследователем в стандартной манере. Статьи были упорядочены в Microsoft Excel, дубликаты удалены, а названия и аннотации проверены на релевантность. Полные тексты изучались при необходимости для обеспечения соответствия критериям приемлемости, в результате чего было отобрано 28 статей. Извлеченные данные были сгруппированы по видам спорта (футбол, баскетбол, волейбол, гандбол), типам соревнований (матчи или тренировки) и категориям биомаркеров (физиологические, иммунологические, биохимические или гормональные).

Качество исследований 

Качество исследований и риск необъективности отчетности оценивались независимо двумя авторами с помощью контрольного списка MINORS, который оценивает качество методологии от 0-16 для несравнительных исследований и от 0-24 для сравнительных исследований. Более высокие баллы свидетельствуют о более высоком методологическом качестве и меньшем риске необъективности.

Результаты

Первоначальный поиск выявил 504 исследования (496 из баз данных, 8 из других источников). После удаления дубликатов 385 уникальных исследований были отобраны по названию и аннотации, в результате чего было получено 53 потенциально приемлемых исследования. При полнотекстовой оценке было исключено 25 исследований, не соответствующих критериям, в результате чего в обзор было включено 28 исследований.

Что касается методологического качества, то из 28 исследований 13 были сравнительными (максимум 24 балла) и 15 - несравнительными (максимум 16 баллов). Девятнадцать исследований получили низкий риск необъективности, в то время как четыре сравнительных исследования имели высокий риск необъективности. Наиболее распространенными методологическими недостатками были отсутствие нейтральных оценок (пункт 5) и, в сравнительных исследованиях, отсутствие контрольной группы с золотым стандартом вмешательства (пункт 8).

28 включенных исследований были опубликованы в период с 2008 по 2023 год, причем более 70 % из них появились после 2015 года. Эта тенденция отражает растущий исследовательский интерес к выявлению и валидации надежных биомаркеров для мониторинга усталости спортсменов. В исследованиях принимали участие элитные спортсмены из различных командных видов спорта, чаще всего из баскетбола (n=7) и футбола (n=6), затем из гандбола, футзала, регби, австралийского футбола, волейбола, регби-юниона, нетбола и водного поло.

Что касается контекста исследования, то в 8 исследованиях анализировались реакции на официальные матчи, в 8 - на тренировки, а в 12 - на оба вида спорта. В целом было показано, что матчи вызывают больший физиологический стресс, чем тренировки.

Наиболее часто исследуемыми биомаркерами были гормональные показатели, такие как тестостерон и кортизол (n = 15). За ними следовали маркеры повреждения мышц, включая креатинкиназу и лактатдегидрогеназу (n = 9), иммунологические показатели, такие как иммуноглобулин А и функция иммунных клеток (n = 8), маркеры окислительного стресса, такие как реактивные виды кислорода и антиоксидантная способность (n = 6), и, наконец, маркеры воспаления, такие как С-реактивный белок и цитокины (n = 4).

Гормональные маркеры

В пятнадцати исследованиях изучалась связь между тренировочными и соревновательными нагрузками и гормональными реакциями, при этом постоянно сообщалось об изменениях тестостерона, кортизола и соотношения тестостерон/кортизол (Т/К) в течение сезона. Эти изменения дают ценные В частности, соотношение Т/С стало чувствительным индикатором тренировочного стресса и утомления. Если кортизол сам по себе имеет недостатки из-за своей изменчивости, то сочетание его с тестостероном дает более надежный показатель физиологического стресса. Данные также свидетельствуют о том, что гормональные реакции зависят от игровой позиции, времени игры и спортивной дисциплины, что еще больше усложняет их интерпретацию. В целом, использование Т, С, и особенно соотношения Т/С, помогает определить баланс между анаболическими и катаболическими процессами. Однако эти маркеры не следует рассматривать изолированно; их интеграция с другими физиологическими показателями позволяет более точно скорректировать тренировки и восстановление, что в конечном итоге способствует оптимизации производительности и борьбе с усталостью.

Маркеры мышечных повреждений

Креатинкиназа (КК) является наиболее широко изученным маркером повреждения мышц, с постоянными доказательствами того, что повышение уровня после тренировки связано с усталостью и повреждением мышц. Проведенный обзор подтвердил эту закономерность: значительное повышение наблюдается в течение 24-72 часов после тренировки или соревнования. Эти повышения были больше, чем коэффициенты вариации у спортсменов, что подтверждает чувствительность CK как маркера острой нагрузки. Однако значения CK демонстрируют значительные ежедневные колебания и циркадную вариабельность (пик приходится на утро), что затрудняет их интерпретацию, особенно для мониторинга хронической нагрузки.

Несмотря на эти ограничения, исследования показывают, что CK, наряду с лактатдегидрогеназой (ЛДГ), может отслеживать повреждение мышц в течение сезона. Более высокие значения обычно наблюдаются в предсезонный период (когда тренировочные нагрузки повышены) и во время напряженных матчей или плей-офф, в то время как снижение CK и LDH сопровождается намеренным снижением тренировочных нагрузок для повышения результативности. Таким образом, КК - особенно при измерении через 24-48 часов после матча или тренировки - остается ценным инструментом для выявления мышечного стресса и определения стратегий управления нагрузкой и восстановления.

Иммунологические маркеры

s-IgA (слюнной иммуноглобулин А) - один из важнейших иммунных маркеров для спортсменов. Он действует как первая линия обороны в дыхательных путях, предотвращая прилипание вирусов и бактерий к слизистой оболочке.

Исследования показывают, что при повышении интенсивности тренировок уровень s-IgA часто снижается, что повышает риск развития инфекций верхних дыхательных путей (ИВЛП). В нескольких исследованиях, представленных в данном обзоре, проверялось, как изменяется уровень s-IgA во время тренировочных циклов (предсезонных, перегрузочных, сужающихся и т.д.) и предсказывают ли эти изменения заболевание.

• Связь с болезнями: Некоторые исследования показали, что снижение уровня s-IgA коррелирует с более частыми симптомами ОРВИ. Например, в одном из исследований во время 4-недельного блока интенсивных тренировок у игроков падал уровень s-IgA, они чаще простужались и болели горлом, особенно в последнюю неделю. Еще одно исследование показало, что если уровень s-IgA падает более чем на 65 %, то риск заболеть в течение 2 недель значительно возрастает.
• Неоднозначные результаты: Не все исследования выявили сильную статистическую связь, но у спортсменов с большим количеством заболеваний уровень s-IgA обычно был ниже, чем у более здоровых товарищей по команде. Некоторые различия также зависели от роли/позиции игрока, что говорит об индивидуальной вариативности.
• Эффект тренировочной нагрузки: Во всех исследованиях прослеживалась общая закономерность: более тяжелые тренировочные нагрузки приводили к снижению уровня s-IgA. Например, в одном из исследований сообщалось, что измерение уровня IgA в слюне (s-IgA) может быть полезным инструментом для мониторинга чрезмерной тренировочной нагрузки у спортсменов. И наоборот, другая исследовательская группа не обнаружила статистически значимой корреляции; однако они отметили, что увеличение нагрузки часто предшествовало снижению уровня s-IgA. В совокупности эти данные свидетельствуют о том, что соответствующие стратегии восстановления и тщательное управление нагрузкой могут помочь смягчить иммунную супрессию.

Маркеры воспаления и окислительного стресса

Периоды перегруженности соревнований с недостаточным восстановлением часто приводили к накопительной усталости и большему физиологическому напряжению. Это отражается в стойких изменениях биомаркеров воспаления и окислительного стресса на протяжении всех соревнований. 

Например, у профессиональных футболистов в течение сезона наблюдалось значительное повышение уровня воспалительных цитокинов (TNF-α, IL-6) и маркеров повреждения мышц (CK, LDH). Аналогично, когда игроки участвовали в двух матчах в течение недели, такие биомаркеры, как CRP, CK, кортизол и маркеры окислительного стресса, показывали прогрессивно более высокие значения после второй игры, демонстрируя нагрузку, вызванную ограниченным восстановлением.

Эта закономерность была подтверждена и другими исследованиями в области футбола. Сопоставимые результаты наблюдались также в элитном баскетболе (6-месячный сезон) и профессиональном гандболе (12 недель), где окислительный стресс усиливался во время интенсивных фаз. В этих видах спорта биохимические нарушения проявились сильнее, чем в волейболе, вероятно, потому, что гандбол и баскетбол предполагают большую эксцентрическую нагрузку. Такие различия свидетельствуют о том, что биохимический профиль стресса зависит от вида спорта. Однако во всех случаях повторные соревнования и поездки без адекватного восстановления приводили к неустраненному воспалению и окислительно-восстановительному дисбалансу, повышая риск утомления и травм.

Механистически устойчивый окислительный стресс может нарушить сократительную способность мышц и повредить клеточные мембраны, а длительное воспаление замедляет регенерацию мышц и усугубляет повреждение тканей. Фактически, у элитных футболистов повышенный уровень CRP после матча сильно коррелировал с повышенным уровнем CK спустя 24 часа, подчеркивая связь между воспалением и вторичным повреждением мышц.

Половые различия в мониторинге хронической усталости

Большинство исследований посвящено спортсменам-мужчинам, однако половые различия существенно влияют на хроническую усталость - от ее развития до того, как следует интерпретировать биомаркеры.

У женщин менструальный цикл сильно влияет на работоспособность, расход энергии и восстановление. Эстроген может защищать мышцы от повреждений, вызванных физическими упражнениями, и Воспалительные реакции различаются в зависимости от пола, причем у женщин наблюдаются различия в характере выброса цитокинов (например, IL-6, TNF-α). Реакции на окислительный стресс также различаются, поскольку самки могут полагаться на разные антиоксиданты.

Состав мышечных волокон и метаболизм вносят дополнительный вклад в утомление и восстановление в зависимости от пола. Например, креатинкиназа (CK) имеет тенденцию повышаться в меньшей степени у женщин, чем у мужчин.

Наконец, соотношение тестостерон/кортизол, широко используемое в мониторинге, не является напрямую сопоставимым для разных полов. У обоих полов наблюдается резкое повышение тестостерона после физической нагрузки, но у мужчин оно значительно выше. Это требует референтных значений для конкретного пола и тщательной интерпретации.

В общем, протоколы мониторинга, построенные на основе данных мужчин, могут не подойти для спортсменок. Адаптация референсных диапазонов и учет гормональных циклов необходимы для улучшения мониторинга утомляемости у женщин.

Вопросы и размышления

Ключевой вопрос касается практичности биомаркеров для мониторинга усталости спортсменов в спортивных и клинических условиях. Взятие проб слюны представляет собой удобный, неинвазивный вариант оценки состояния организма в полевых условиях и может использоваться для измерения кортизола, тестостерона и иммунологических маркеров, таких как s-IgA. Однако результаты могут быть искажены поражениями полости рта, заболеваниями или циркадными колебаниями. Напротив, биомаркеры повреждения мышц (например, CK, LDH) и воспаления (например, CRP, цитокины, TNF-α), а также маркеры окислительного стресса, как правило, требуют образцов крови или мочи и более совершенных лабораторных методов, что ограничивает их применимость во время соревновательного сезона.

Еще одна проблема заключается в интерпретации. Некоторые биомаркеры, в частности CK, демонстрируют широкую межиндивидуальную вариабельность, что затрудняет определение универсальных значений отсечения. Поэтому базовые (предсезонные) показатели необходимы для полноценного последующего наблюдения.

Эти биомаркеры могут дать представление о синдроме перетренированности (СПП), но современные данные показывают, что ни один биомаркер или гормональный маркер не может подтвердить диагноз. Согласно консенсусу 2013 г.ОТС лучше всего определить как специфическое для спорта и стойкое снижение работоспособности, сопровождающееся нарушениями настроения, которое не проходит, несмотря на недели или месяцы восстановления. Важно отметить, что ОТС остается диагнозом исключения, поскольку ни один лабораторный тест не может окончательно исключить его.

Еще одним ограничением является отсутствие данных по OTS у женщин. Женщины-спортсменки особенно уязвимы к таким состояниям, как стрессовые переломы и относительный дефицит энергии в спорте (RED-S). Триада женщин-спортсменок, как определено в положении ACSM - (а) низкая энергетическая обеспеченность (с нарушением или без нарушения питания), (б) менструальная дисфункция и (в) низкая минеральная плотность костной ткани - может пересекаться с OTS, но требует отдельного клинического внимания. Гормональные факторы, такие как IGF-1, могут играть роль в здоровье костей, а дефицит витамина D и железа, особенно у выносливых спортсменов, увеличивает риск. В этом обзоре подчеркивается, что потери железа, связанные с менструальным циклом, могут еще больше усугублять усталость и ухудшать работоспособность. 

Последние данные также свидетельствуют о том, что менструальный цикл может влиять на работоспособность, хотя результаты остаются неубедительными в отношении степени влияния различных фаз на физические способности.

Поговори со мной о ботанике

Исследование проводилось в соответствии с рекомендациями PRISMA, что является сильным выбором, поскольку обеспечивает прозрачность, воспроизводимость и минимизирует предвзятость отбора. Использование нескольких баз данных по конкретным видам спорта (PubMed, Scopus, SportDiscus, Web of Science) также снижает риск пропустить ключевую литературу. 

Критерии включения были четко определены: в исследование включались только элитные или профессиональные спортсмены мужских команд и требовались продольные данные, собранные за время матчей или тренировок. Это повышает экологическую валидность, поскольку результаты отражают реальные соревновательные требования. Однако сфера охвата довольно узкая: исключая женщин, спортсменов-любителей и лабораторные исследования, обзор ставит во главу угла конкретику, а не широту охвата. В результате полученные выводы не могут быть обобщены на женщин-спортсменок или неэлитных спортсменов. Кроме того, обзор охватывает различные виды спорта, каждый из которых характеризуется различными внутренними нагрузками, которые естественным образом приводят к различным адаптациям. Для достижения большей точности эти различия должны быть учтены и изучены с помощью анализа подгрупп.

Еще одним достоинством является детальное требование к биомаркеров для мониторинга утомляемости спортсменов Методы получения биомаркеров для мониторинга усталости спортсменов, включая тип образца, сроки и методы анализа. Это помогает стандартизировать сравнения между исследованиями. Тем не менее, вариативность остается: реакция биомаркеров сильно зависит от времени, а методы сбора данных (например, слюна или кровь, утренний или вечерний забор) в разных исследованиях существенно различаются. Такая неоднородность снижает сопоставимость результатов и может размыть тенденции изменения биомаркеров. Кроме того, авторы отмечают, что время сбора данных в разных исследованиях значительно различалось. Например, уровень креатинкиназы (КК) измерялся в разное время суток. Хотя эти анализы можно было бы скорректировать с учетом циркадных колебаний, авторы утверждают, что постоянное повышение CK, наблюдаемое через 24-48 часов после тренировки, вероятно, смягчает влияние таких расхождений во времени.

Наконец, при поиске и извлечении информации использовался один основной исследователь, а арбитраж проводился только при возникновении разногласий. Это создает потенциальную предвзятость: даже непреднамеренные предпочтения при отборе могут повлиять на включение исследования. Проведение двойного независимого обзора повысило бы надежность.

Напутствия на будущее

Гормональный мониторинг (тестостерон и кортизол):

• Сайт соотношение Т/С является более надежным, чем любой из гормонов, для оценки тренировочного стресса и усталости.
• Гормональные реакции зависят от пол, игровая позиция, время игры и спортивная дисциплина → интерпретация должна быть индивидуальной.
• Используйте отбор проб слюны для простого полевого мониторинга, но помните о циркадных колебаниях.

Маркеры мышечных повреждений (CK, LDH):

• CK достигает пика через 24-72 часа после тренировки и полезен для мониторинга острой нагрузки и восстановления.
• Высокое предсезонное или перегруженное расписание = ↑ CK/LDH → указывает на необходимость специальных стратегий восстановления.
• Всегда сравнивайте с индивидуальными базовыми значениями (большие ежедневные колебания).

Иммунологические маркеры (s-IgA):

• ↓ s-IgA = ↑ риск респираторных заболеваний (особенно при интенсивных тренировках/соревнованиях).
• Отслеживайте тенденции с течением времени а не отдельных ценностей, чтобы направлять процесс выздоровления и предотвращать болезни.
• Слюнные показатели практичны и могут служить сигналом раннего предупреждения.

Маркеры воспаления и окислительного стресса (CRP, цитокины, ROS):

• Повышенное во время перегруженных матчей → указывает на нерешенную проблему усталости и ↑ риск травмы.
• Постоянное воспаление и окислительный стресс ухудшают восстановление и регенерацию мышц.
• Регулярный мониторинг может помочь в планировании снижения нагрузки и восстановления.

Sex-Specific Considerations:

• Женщины-спортсменки демонстрируют разную реакцию на биомаркеры для мониторинга утомляемости спортсменов в связи с такими факторами, как менструальный цикл, влияние эстрогенов и состав мышечных волокон.
• CK повышается меньше у женщин, а соотношение T/C не может быть интерпретировано так же, как у мужчин.
• Протоколы мониторинга должны включать референтные диапазоны для конкретного пола и отслеживание менструального цикла.

В этом исследовании с открытым доступом представлен исчерпывающий обзор современных исследований в области биомаркеров для мониторинга усталости спортсменов и их применения в спорте.

Усовершенствуйте свои стратегии восстановления для достижения максимальной производительности с помощью этого курса от Physiotutors.

Основываясь на этом фундаменте, автор предлагает подробное исследование в этом подкасте передовых методов восстановления для спортсменов.

Ссылка

Soler-López, A., Moreno-Villanueva, A., Gómez-Carmona, C. D., & Pino-Ortega, J. (2024). Роль биомаркеров в мониторинге хронической усталости среди спортсменов мужских профессиональных команд: Систематический обзор. Sensors, 24(21), 6862.