Вступ

В елітному спорті фізіотерапевти відіграють ключову роль у подоланні розриву між клінічним досвідом, оптимізацією продуктивності та профілактикою травм. Ключовим елементом цієї ролі є більш глибоке розуміння фізіологічних реакцій спортсменів на тренувальні навантаження. Традиційні інструменти моніторингу - такі як варіабельність пульсу, швидкість сприйняття навантаження або зовнішні системи відстеження навантаження - дають цінну інформацію про тренувальний стрес, але вони часто не можуть охопити всю складність внутрішнього навантаження спортсмена. Як підкреслюється в рецензованій статті, досягнення оптимальної продуктивності при мінімізації ризику травм вимагає балансу тренувального навантаження (ТН) і одужання за допомогою точного і індивідуалізованого моніторингу.

Біохімічні та гормональні маркери, включаючи креатинкіназу, кортизол та імуноглобулін-А слини, стали перспективними факторами для оцінки внутрішнього навантаження та виявлення ранніх ознак дезадаптації, втоми або підвищеної сприйнятливості до хвороб. Для фізіотерапевтів інтеграція біомаркерів для моніторингу втоми спортсменів у практику - часто у співпраці зі спортивними лікарями, тренерами з розвитку сили і кондиціонування та головними тренерами - може покращити виявлення ризиків перетренованості та спрямувати втручання. Це особливо актуально при інтерпретації передсезонних аналізів крові, де незначні відхилення можуть відображати кумулятивний стрес від тренувань і змагань.

Цей систематичний огляд робить внесок у розвиток спортивної науки, синтезуючи сучасні докази про найефективніші біомаркери для моніторингу спортсменів. біомаркерів для моніторингу втоми спортсменів у професійному командному спорті. Контекстуалізуючи ці висновки в рамках фізіотерапевтичної практики, стаття підкреслює важливість міждисциплінарної співпраці та об'єктивних інструментів моніторингу в адаптації тренувальних навантажень до фізіологічних профілів спортсменів. Для фізіотерапевтів ці знання дають можливість не тільки вдосконалити стратегії профілактики травм, але й активно підтримувати оптимізацію продуктивності протягом усього сезону.

Методи

Цей систематичний огляд проводився відповідно до протоколу PRISMA. Було проведено пошук у чотирьох електронних базах даних: PubMed, Scopus, SportDiscus, та Web of Science. Пошук поєднував терміни, пов'язані з елітними/професійними командними видами спорту, фізіологічними, імунологічними, біохімічними або гормональними маркерами, а також втомою, працездатністю, відновленням, стресом або благополуччям. Також було проведено скринінг списків літератури включених досліджень. Відбір досліджень проводився незалежно двома дослідниками, а розбіжності вирішувалися консенсусом або третім рецензентом.

Критерії включення

Необхідні дослідження повинні були зосередитися на елітних або професійних спортсменах чоловічих командних видів спорту, які повідомляли принаймні про один біомаркер, пов'язаний з гормонами, пошкодженням м'язів, імунітетом, оксидативним стресом або запаленням. Відповідні дослідження також повинні були надати чіткий опис методів отримання біомаркерів (тип зразка, час і методика аналізу), збирати дані під час офіційних матчів або тренувань, використовувати поздовжній дизайн або включати більш ніж один змагальний або тренувальний вплив.

Критерії виключення

Не були включені дослідження на спортсменах-аматорах або юних спортсменах, протоколи тренувань у лабораторії або змодельовані протоколи тренувань, а також дослідження, в яких не було достатньої кількості даних про вимірювання біомаркерів. Одномоментні вимірювання, дослідження, що фокусуються виключно на біомаркерах не пов'язані з втомою або відновленням (наприклад, маркери харчування), а також непершоджерела, такі як книги або інші огляди, також були виключені. Розглядалися лише дослідження, опубліковані з 2000 року і пізніше.

Скринінг та вибір дослідження 

Огляд проводився відповідно до рекомендацій PRISMA, один дослідник проводив пошук у базі даних, визначав релевантні дослідження та витягував дані у стандартизований спосіб. Статті були організовані в Microsoft Excel, дублікати видалені, а назви та анотації піддавалися скринінгу на релевантність. Повні тексти статей були перевірені на відповідність критеріям прийнятності, з результатом відбору 28 статей. Отримані дані були згруповані за видами спорту (футбол, баскетбол, волейбол, гандбол), типами подій (матчі або тренування) та категоріями біомаркерів (фізіологічні, імунологічні, біохімічні або гормональні).

Якість досліджень 

Якість дослідження та ризик упередженості оцінювали два автори незалежно один від одного, використовуючи контрольний список MINORS, який оцінює методологічну якість від 0 до 16 балів для непорівняльних досліджень і від 0 до 24 балів для порівняльних досліджень. Вищі бали свідчать про кращу методологічну якість і нижчий ризик упередженості.

Результати

Початковий пошук виявив 504 дослідження (496 з баз даних, 8 з інших джерел). Після видалення дублікатів 385 унікальних досліджень пройшли скринінг за назвою та анотацією, в результаті чого було відібрано 53 дослідження, які потенційно відповідають критеріям. Повнотекстова оцінка виключила 25 досліджень, які не відповідали критеріям, з результатом включення до огляду 28 досліджень.

Що стосується методологічної якості, то з 28 досліджень 13 були порівняльними (максимум 24 бали) і 15 непорівняльними (максимум 16 балів). Дев'ятнадцять досліджень були оцінені як такі, що мають низький ризик упередженості, тоді як чотири порівняльні дослідження мали високий ризик упередженості. Найбільш поширеними методологічними слабкостями були відсутність нейтральних оцінок (п. 5) і, в порівняльних дослідженнях, відсутність контрольної групи з втручанням золотого стандарту (п. 8).

28 включених досліджень були опубліковані між 2008 і 2023 роками, причому понад 70% з них з'явилися після 2015 року, і ця тенденція відображає зростаючий інтерес дослідників до виявлення і перевірки надійних біомаркерів для моніторингу спортсменів. біомаркерів для моніторингу втоми спортсменів.. У дослідженнях брали участь елітні спортсмени з різних командних видів спорту, найчастіше з баскетболу (n=7) і футболу (n=6), далі йшли гандбол, футзал, регбі, австралійський футбол, волейбол, регбі, нетбол і водне поло.

Щодо контексту дослідження, то 8 досліджень аналізували реакції на офіційні матчі, 8 - на тренування, а 12 - на обидва види діяльності. Загалом було показано, що матчі викликають більший фізіологічний стрес, ніж тренування.

Серед біомаркерів найчастіше досліджували гормональні індикатори, такі як тестостерон і кортизол (n = 15). Далі йшли маркери пошкодження м'язів, включаючи креатинкіназу і лактатдегідрогеназу (n = 9), імунологічні показники, такі як імуноглобулін А і функція імунних клітин (n = 8), маркери оксидативного стресу, такі як активні форми кисню і антиоксидантна здатність (n = 6), і, нарешті, маркери запалення, такі як С-реактивний протеїн і цитокіни (n = 4).

Гормональні маркери

П'ятнадцять досліджень вивчали взаємозв'язок між тренувальними та змагальними навантаженнями і гормональними реакціями, послідовно повідомляючи про зміни тестостерону, кортизолу та співвідношення тестостерон/кортизол (Т/К) протягом сезону. Ці зміни дають цінну інформацію для для моніторингу спортсменів, особливо з огляду на те, що співвідношення Т/В стало чутливим індикатором тренувального стресу і втоми. Хоча кортизол сам по собі має обмеження через свою мінливість, поєднання його з показниками тестостерону дає більш надійний показник фізіологічного стресу. Докази також свідчать про те, що гормональні реакції варіюються залежно від ігрової позиції, часу гри та спортивної дисципліни, що посилює складність їхньої інтерпретації. Загалом, використання Т, С і особливо співвідношення Т/С допомагає вловити баланс між анаболічними і катаболічними процесами. Однак ці маркери не слід розглядати ізольовано; інтеграція їх з іншими фізіологічними показниками дозволяє більш точно коригувати тренування і одужання, що в кінцевому підсумку сприяє оптимізації продуктивності і управлінню втомою.

Маркери пошкодження м'язів

Креатинкіназа (КФК) є найбільш вивченим маркером пошкодження м'язів, з послідовними доказами, що свідчать про підвищення рівня креатинкінази після тренування, пов'язане з втомою і пошкодженням м'язів. Огляд підтвердив цю закономірність: значне підвищення показників спостерігалося до 24-72 годин після тренування або змагання. Ці піднесення були вищими за коефіцієнти варіації спортсменів, що підтверджує чутливість КФК як маркера гострого навантаження. Однак показники КФК демонструють значні добові коливання та циркадну варіабельність (пік вранці), що ускладнює їх інтерпретацію, особливо для моніторингу хронічного навантаження.

Незважаючи на ці обмеження, дослідження показують, що креатинкіназа, разом з лактатдегідрогеназою (ЛДГ), може відстежувати пошкодження м'язів протягом сезону. Вищі показники зазвичай спостерігаються під час передсезонного періоду (коли тренувальні навантаження піднесені) і під час напружених матчів або плей-офф, тоді як зниження КФК і ЛДГ супроводжує навмисне зменшення тренувального навантаження для підвищення продуктивності. Таким чином, КФК - особливо при вимірюванні через 24-48 годин після матчу або тренування - залишається цінним інструментом для виявлення м'язового стресу і керівництва управління навантаженням і стратегіями одужання.

Імунологічні маркери

s-IgA (імуноглобулін А слини) - один з найважливіших імунних маркерів для спортсменів. Він діє як перша лінія захисту в дихальних шляхах, запобігаючи прилипанню вірусів і бактерій до слизової оболонки.

Дослідження показують, що при збільшенні інтенсивності тренувань рівень s-IgA часто падає, що підвищує ризик виникнення інфекцій верхніх дихальних шляхів (ІВШ). У кількох дослідженнях, розглянутих тут, перевіряли, як s-IgA змінюється під час тренувальних циклів (перед сезоном, перевантаженнями, зменшенням навантажень тощо) і чи передбачають ці зміни хворобу.

• Зв'язок із захворюваннями: Деякі дослідження виявили, що нижчий рівень s-IgA корелює з більш частими ознаками ІСШ. Наприклад, в одному дослідженні під час 4-тижневого блоку інтенсивних тренувань у гравців знизився рівень s-IgA, збільшилася кількість застуд і болю в горлі, особливо в останній тиждень. Інше дослідження показало, що якщо s-IgA знизився більш ніж на 65%, ризик захворіти протягом 2 тижнів був набагато вищим.
• Змішані результати: Не всі дослідження виявили сильний статистичний зв'язок, але спортсмени з більшою кількістю захворювань загалом мали нижчий рівень s-IgA, ніж здорові товариші по команді. Деякі відмінності також залежали від амплуа/положення гравця, що свідчить про індивідуальну варіабельність.
• Ефект тренувального навантаження: В усіх дослідженнях була виявлена спільна закономірність: важчі тренувальні навантаження призводили до зниження рівня s-IgA. Наприклад, в одному з досліджень повідомлялося, що вимірювання слинного IgA (s-IgA) може бути корисним інструментом для моніторингу надмірних тренувальних навантажень у спортсменів. І навпаки, інша дослідницька група не спостерігала статистично значущої кореляції, однак вони відзначили, що збільшення робочого навантаження часто передувало зниженню рівня s-IgA. У сукупності ці дані свідчать про те, що відповідні стратегії одужання та ретельне управління навантаженням можуть допомогти пом'якшити імунну супресію.

Маркери запального та оксидативного стресу

Періоди перевантаженості обладнання з недостатнім одужанням часто призводили до кумулятивної втоми та більшого фізіологічного розтягнення. Це відображається у наполегливих змінах біомаркерів запалення та оксидативного стресу під час послідовних змагань. 

Наприклад, у професійних футболістів було зафіксовано значне підвищення рівня запальних цитокінів (TNF-α, IL-6) та маркерів пошкодження м'язів (КФК, ЛДГ) протягом сезону. Аналогічно, коли гравці змагалися у двох матчах протягом тижня, біомаркери, такі як С-реактивний білок, креатинкіназа, кортизол і маркери оксидативного стресу, показували прогресивно вищі значення після другої гри, демонструючи розтягнення, спричинене обмеженим одужанням.

Ця закономірність була підтверджена іншими дослідженнями у футболі. Подібні результати також спостерігалися в елітному баскетболі (6-місячний сезон) та професійному гандболі (12 тижнів) зі збільшенням оксидативного стресу під час інтенсивних фаз. Ці види спорту показали сильніші біохімічні порушення, ніж волейбол, ймовірно, тому, що гандбол і баскетбол передбачають більші ексцентричні навантаження. Такі відмінності ілюструють, що біохімічний профіль стресу змінюється залежно від виду спорту. Однак у всіх випадках повторні змагання і подорожі без адекватного одужання призводили до невирішених запалень і окислювально-відновлювального дисбалансу, що підвищувало ризик втоми і травм.

Механічно тривалий окислювальний стрес може погіршити скоротливість м'язів і пошкодити клітинні мембрани, тоді як тривале запалення уповільнює регенерацію м'язів і погіршує пошкодження тканин. У елітних футболістів підвищений рівень С-реактивного білка після матчу тісно корелював з підвищеним рівнем КФК через 24 години, що вказує на зв'язок між запаленням і вторинним пошкодженням м'язів.

Статеві відмінності в моніторингу хронічної втоми

Більшість досліджень зосереджені на спортсменах-чоловіках, проте статеві відмінності суттєво впливають на хронічну втому - від її розвитку до того, як слід інтерпретувати біомаркери.

У жінок менструальний цикл сильно впливає на продуктивність, використання енергії та одужання. Естроген може захищати м'язи від пошкоджень, спричинених фізичними вправами, а Запальні реакції відрізняються залежно від статі, причому жіноча демонструє відмінні патерни вивільнення цитокінів (наприклад, IL-6, TNF-α). Реакція на окислювальний стрес також відрізняється, оскільки жіноча може покладатися на різний антиоксидантний захист.

Склад м'язів волокон і метаболізм також впливають на статеві особливості втоми і одужання. Наприклад, креатинкіназа (КК) має тенденцію до меншого підвищення у жіночій групі, ніж у чоловічій групі.

Нарешті, співвідношення тестостерон/кортизол, яке широко використовується в моніторингу, не можна безпосередньо порівнювати між статями. Обидві статі демонструють гостре підвищення тестостерону після фізичних навантажень, але у чоловіків цей показник значно вищий. Це вимагає референтних значень, специфічних для статі, та ретельної інтерпретації.

Таким чином, протоколи моніторингу, побудовані на чоловічих даних, не можуть бути перенесені на спортсменок жіночої статі. Пристосування референтних діапазонів та врахування гормональних циклів є важливими для покращення моніторингу втоми у жінок.

Питання та думки

Ключове питання стосується практичності використання біомаркерів для моніторингу втоми спортсменів у спортивному та клінічному умовах. Зразок слини пропонує зручний, неінвазивний варіант для польових оцінок і може бути використаний для вимірювання кортизолу, тестостерону та імунологічних маркерів, таких як s-IgA. Однак, результати можуть бути викривлені ураженнями ротової порожнини, хворобами або циркадними коливаннями. На відміну від цього, біомаркери пошкодження м'язів (наприклад, КФК, ЛДГ) і запалення (наприклад, СРБ, цитокіни, ФНП-α), а також маркери оксидативного стресу, як правило, вимагають зразків крові або сечі і більш складних лабораторних методів, що обмежує можливість їх проведення під час змагального сезону.

Інший виклик полягає в інтерпретації. Деякі біомаркери, зокрема КФК, демонструють широку міжіндивідуальну варіабельність, що ускладнює визначення універсальних значень відсікання. Тому базові (передсезонні) вимірювання є важливими для повноцінного подальшого спостереження.

Ці біомаркери можуть дати уявлення про синдром перетренованості, але сучасні докази показують, що жоден біомаркер або гормональний маркер не може підтвердити його діагноз. Згідно з консенсусом 2013 рокуСДВ найкраще визначити як специфіку для певного виду спорту наполегливе зниження спортивних результатів, що супроводжується розладами настрою, які не проходять, незважаючи на тижні або місяці одужання. Важливо, що ОТС залишається діагнозом виключення, оскільки жодне лабораторне тестування не може остаточно його виключити.

Ще одним обмеженням є відсутність даних жіночої специфіки про ОТС. Жіноча атлетка особливо вразлива до таких станів, як стресовий перелом та відносний дефіцит енергії в спорті (RED-S). Тріада спортсменок, як визначено в Стенд ACSM для положення -(а) низька енергетична доступність (з або без порушення харчування), (б) менструальна дисфункція і (в) низька мінеральна щільність кісткової тканини - можуть перетинатися з ОТС, але потребують окремої клінічної уваги. Гормональні фактори, такі як IGF-1, можуть відігравати певну роль у здоров'ї кісток, тоді як авітаміноз вітаміну D і заліза, особливо у спортсменів, які займаються витривалістю, збільшує ризик. У цьому огляді підкреслюється, що втрата заліза, пов'язана з менструальним циклом, може додатково сприяти втомі та погіршенню працездатності. 

Останні докази також свідчать про те, що менструальний цикл може впливати на працездатність, хоча висновки залишаються непереконливими щодо того, якою мірою різні його фази впливають на фізичні здібності.

Поговори зі мною про ботаніку

Це дослідження проводилося відповідно до рекомендацій PRISMA, що є правильним вибором, оскільки забезпечує прозорість, відтворюваність і мінімізує упередженість відбору. Використання декількох баз даних з конкретним спортом (PubMed, Scopus, SportDiscus, Web of Science) також знижує ризик пропуску ключової літератури. 

Критерії включення були чітко визначені, вони стосувалися лише елітних або професійних чоловічих командних спортсменів і вимагали поздовжніх даних, зібраних під час матчів або тренувань. Це підвищує екологічну валідність, оскільки результати відображають реальні змагальні вимоги. Однак сфера охоплення досить вузька: виключаючи жінок, спортсменів-аматорів і дослідження в лабораторії, огляд надає перевагу специфічності, а не широті охоплення. Як наслідок, висновки не можуть бути узагальнені на спортсменок або популяції спортсменів, які не належать до еліти. Крім того, огляд охоплював різні види спорту, кожен з яких характеризується різними внутрішніми навантаженнями, що, природно, призводить до різних пристосувань. Для досягнення більшої точності ці відмінності слід було б розглянути і дослідити за допомогою аналізу підгруп.

Ще однією сильною стороною є детальна вимога до біомаркерів для моніторингу втоми спортсменів методів отримання біомаркерів для моніторингу втоми спортсменів, включаючи тип зразка, час та аналітичні методи. Це допомагає стандартизувати порівняння між дослідженнями. Тим не менш, варіабельність залишається: реакції біомаркерів сильно залежать від часу, а методи збору (наприклад, слина проти крові, ранковий чи вечірній відбір зразків) суттєво відрізняються в різних дослідженнях. Така гетерогенність знижує порівнянність результатів і може розмити тенденції біомаркерів. Крім того, автори вказують на те, що час збору даних значно відрізнявся в різних дослідженнях. Наприклад, рівні креатинкінази (КФК) вимірювали в різний час доби. Хоча ці аналізи можна було б скоригувати, щоб врахувати циркадні коливання, автори стверджують, що постійне піднесення КФК, яке спостерігається через 24-48 годин після тренування, ймовірно, пом'якшує вплив таких невідповідностей у часі.

Нарешті, огляд покладався на одного первинного дослідника для пошуку та відбору, а арбітраж проводився лише в разі виникнення розбіжностей. Це вносить потенційну упередженість: навіть ненавмисні переваги під час скринінгу можуть вплинути на включення в дослідження. Подвійна незалежна експертиза підвищила б надійність.

Повідомлення на пам'ять

Гормональний моніторинг (тестостерон і кортизол):

• Співвідношення співвідношення Т/С є більш надійним, ніж кожен з гормонів окремо, для оцінки тренувального стресу та втоми.
• Гормональні реакції залежать від статі, ігрової позиції, часу гри та спортивної дисципліни → інтерпретація повинна бути індивідуальною.
• Використовуйте відбір зразків слини для простого польового моніторингу, але пам'ятайте про циркадні коливання.

Маркери пошкодження м'язів (КФК, ЛДГ):

• КФК досягає піку через 24-72 години після тренування і є корисним для моніторингу гострого навантаження та одужання.
• Високий передсезонний або перевантажений графік = ↑ КФК/ЛДГ → індикація потреби в індивідуальних стратегіях одужання.
• Завжди порівнюйте з індивідуальними базовими значеннями (великі щоденні коливання).

Імунологічні маркери (s-IgA):

• ↓ s-IgA = ↑ ризик респіраторних захворювань (особливо при тренуваннях/змаганнях високої інтенсивності).
• Відстежуйте тенденції в часі а не окремі показники, щоб керувати одужанням і запобігати хворобам.
• Вимірювання слини є практичним і може слугувати сигналом раннього попередження.

Маркери запального та оксидативного стресу (СРБ, цитокіни, АФК):

• Підвищений під час напружених матчів → вказує на нерозв'язану втому та ↑ ризик травми.
• Наполегливе запалення та оксидативний стрес порушують одужання та регенерацію м'язів.
• Регулярний моніторинг може допомогти у плануванні зменшення навантаження та одужання.

Статеві особливості:

• Жіноча спортивна група показує різні реакції на біомаркери для моніторингу втоми спортсменів через такі фактори, як менструальний цикл, вплив естрогенів та склад м'язів.
• КФК у жіночої підвищується менше, а співвідношення Т/К не можна інтерпретувати так само, як у чоловіків.
• Протоколи моніторингу повинні включати референтні діапазони, специфічні для статі та відстеження менструального циклу.

Це дослідження з відкритим доступом надає вичерпний огляд сучасних досліджень щодо біомаркерів для моніторингу втоми спортсменів та їх застосування у спортивній діяльності.

Удосконалюйте свої стратегії одужання для досягнення максимальної продуктивності за допомогою цього курсу від Physiotutors.

Спираючись на цей фундамент, автор пропонує детальне вивчення в цьому подкасті передових методів одужання для спортсменів.

Посилання

Soler-López, A., Moreno-Villanueva, A., Gómez-Carmona, C. D., & Pino-Ortega, J. (2024). Роль біомаркерів у моніторингу хронічної втоми серед професійних командних спортсменів-чоловіків: Систематичний огляд. Sensors, 24(21), 6862.