VII Съезд биофизиков России
Краснодар, Россия
17-23 апреля 2023 г.
Главная
О Съезде
Организаторы
Программный комитет
Программа Съезда
Место проведения Съезда
Проживание
Оргвзносы
Основные даты
Регистрация
Публикации материалов Съезда
Молодежный конкурс
Контакты
Тезисы
English version
Партнеры Съезда
Правила оформления докладов

Программа Съезда

Секции и тезисы:

Медицинская биофизика. Нейробиофизика

Лактат в слюне - индикатор физической работоспособности спортсмена

П.В. Гук1, Л.В. Степанова1*, А.М. Вышедко1, О.С. Сутормин1, О.А. Коленчукова1,2, Г.В. Жукова1, В.А. Кратасюк1,3

1.Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия;
2.Научно-исследовательский институт медицинских проблем Севера, Красноярск, Россия;
3.Институт Биофизики СО РАН, Красноярск, Россия;

* slyudmila(at)mail.ru

Одним из важных показателем работоспособности организма спортсмена является содержание молочной кислоты (лактата) в крови.

Слюна, содержащая большое количество белков, ферментов, генетических молекул, отлично подходит в качестве диагностического материала для экспресс-анализов. Многие соединения, содержащиеся в крови, также присутствуют и в слюне, следовательно, она функционально эквивалентна сыворотке крови, и может определять физиологическое состояние организма. Слюна в отличие от крови очень динамичная биологическая жидкость и изменения ее компонентного состава при физическом напряжении организма происходит гораздо раньше, чем в крови [1, 2].

Тестирование слюны является простым, безопасным и неинвазивный способом выявления работоспособности спортсмена и обладает высоким потенциалом для развития диагностического методов в спортивной медицине в качестве инвазивной технологии для использования и принятии решений об утомлении организма. В настоящее время отсутствует сравнительный анализ содержания лактата в слюне и в крови спортсменов, занимающиеся разными видами физической нагрузки. Полагаем, что содержание лактата в слюне более стабильно и приемлемо для анализа.

Цель исследования: выявление содержание лактата в слюне как показателя физической работоспособности спортсмена.

В исследовании принимали участие спортсмены (n=31), занимающиеся санным спортом (n=5), лыжными гонками (n=9), конькобежным спортом (n=7) и бобслеем (n=10), имеющие квалификацию 1 разряд, кандидат в мастера спорта (КМС), мастер спорта (МС).

Испытуемые выполняли на велоэргометре нагрузку с возрастающей мощностью (продолжительность нагрузки 5 мин). В начале и конце нагрузки (последние 30 сек работы на определенном уровне мощности) регистрировали частоту сердечных сокращений (ЧСС) по электрокардиограмме, отбирали кровь и слюну на содержание лактата.

Молочную кислоту (лактат) в слюне определяли спектрофотометрическим методом (спектрофотометр UV–1800, «Shimadzu», Япония) при колориметрировании слюны с хлоридом железа III на длине волны 440 нм.

Содержание лактата в крови до и после нагрузки на велоэргонометре были предоставлены сотрудниками Центра лечебной физкультуры и спортивной медицины МАУ "НПЦСМ".

Математическую обработку данных проводили в программе Statistica 10 (StatSoft Inc., США) с подсчетом медианы (Me) и интерквартильных разбросов (С25-С75 процентили). Корреляционную связь рассчитывали по критерию Спирмена, достоверность различий между показателями оценивали по непараметрическому критерию Вилкоксона. Уровень статистической значимости считали достоверными при p<0,05.

Результаты тестирования функционального состояния организма спортсменов показали, что ЧСС после нагрузки достоверно выше, чем в состоянии покоя (р=0,00001) независимо от квалификации и вида нагрузки (аэробной или анаэробной), с которую тренируются спортсмены.

Достоверного различия в содержании лактата в слюне и крови до нагрузки не выявлено. Содержание лактата до физической нагрузки было наименьшим для спортсменов высшей квалификации, как в слюне, так и в крови, и наибольшим для спортсменов с квалификациями 1 разряд и КМС, как в слюне, так и в крови.

Содержание лактата также зависело от вида физической нагрузки, которыми занимаются спортсмены. Спортсмены, занимающиеся аэробными физическими нагрузками (лыжные гонки), имели наименьшее содержание лактата в слюне и наибольшее его содержание в крови. Спортсмены, занимающиеся анаэробными физическими нагрузками (санный спорт, конькобежный спорт, бобслей), наоборот, имели наибольшее содержание лактата в слюне и наименьшее его содержание в крови.

После физической нагрузки независимо от вида физической нагрузки содержание лактата в слюне спортсменов незначительно повышалось, в крови оно было гораздо больше и достоверно выше (р=0,00001).

Для начинающих спортсменов после физической нагрузки содержание лактата повышалось как в слюне так и в крови (р=0,01). Содержание лактата в слюне спортсменов с квалификациями КМС и МС после нагрузки не изменялось, но в крови достоверно возрастало (р=0,0006).

Таким образом, содержание лактата в слюне в состоянии покоя сравнимо с его показателем в крови лишь для спортсменов высшей квалификации, занимающиеся аэробным видом спорта. Содержание лактата в слюне в состоянии покоя для спортсменов с квалификацией КМС и начинающих спортсменов (1 разряд) выше по сравнению с его содержанием в крови преимущественно для спортсменов, занимающиеся анаэробным видом спорта. Физические нагрузки повышали содержание лактата в слюне начинающих спортсменов, и изменение лактата было незначительным для спортсменов с квалификацией КМС и МС независимо от вида спорта, которым они занимаются. Содержание лактата в крови, наоборот, резко повышалось для спортсменов высшей квалификации и значительно для спортсменов с квалификацией КМС и 1 разряд независимо от вида спорта.

Видимо, в режиме работы спортсмена с высоким ЧСС буферная система крови накопила максимальную концентрацию лактата. В то же время содержание лактата в слюне изменяется лишь для начинающих спортсменов. Известно, что спортсмены высшей квалификации имеют низкую концентрацию лактата, что характеризует их высокую спортивную работоспособность организма по отношению к начинающему спортсмену, у которого организм неподстроен под физические нагрузки. Следовательно, по содержанию лактата в слюне можно определить работоспособность организма.

1. Бельская Л. В., Голованова О. А., Турманидзе В. Г., Шукайло Е. С. Перспективы использования результатов анализа слюны при планировании тренировочного режима спортсменов//Омский научный вестник. 2011. №6 (102). - С. 175-178.

2. Koshechkin K. A., Kozlovich A.V., Kotikov V.N., Mironov A.N. The review of the list and the features of the software for statistical data processing when performing expert work//Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products Bulletin. 2014. №3: 46–51.

Lactate in saliva is an indicator of an athlete's physical performance

P.V. Guk1, L.V. Stepanova1*, A.M. Vyshedko1, O.S. Sutormin1, O.A. Kolenchukova1,2, G.V. Zhukova1, V.A. Kratasyuk1,3

1.Siberian Federal University, Krasnoyarsk, Russia;
2.Scientific Research Institute of Medical Problems of the North, Krasnoyarsk, Russia;
3.Institute of Biophysics SB RAS, Krasnoyarsk, Russia;

* slyudmila(at)mail.ru

One of the most important indicators of the athlete's body performance is the content of lactic acid (lactate) in the blood.

Saliva, which contains a large number of proteins, enzymes, and genetic molecules, is excellent as a diagnostic material for rapid analyses. Many compounds contained in blood are also present in saliva, therefore, it is functionally equivalent to blood serum, and can determine the physiological state of the body. Saliva, unlike blood, is a very dynamic biological fluid and changes in its component composition under physical stress of the body occur much earlier than in blood [1, 2].

Saliva testing is a simple, safe and non-invasive way to identify an athlete's performance and has high potential for the development of diagnostic methods in sports medicine as an invasive technology for use and decision-making about body fatigue. Currently, there is no comparative analysis of the lactate content in saliva and in the blood of athletes engaged in different types of physical activity. We believe that the lactate content in saliva is more stable and acceptable for analysis.

The purpose of the study: to identify the lactate content in saliva as an indicator of an athlete's physical performance.

The study involved athletes (n=31) engaged in luge (n=5), cross-country skiing (n=9), speed skating (n=7) and bobsleigh (n=10), qualified 1st category, candidate for master of Sports (CMS), master of sports (MS).

The subjects performed a load with increasing power on the bicycle ergometer (the duration of the load is 5 minutes). At the beginning and end of the load (the last 30 seconds of work at a certain power level), the heart rate (HR) was recorded by an electrocardiogram, blood and saliva were taken for lactate content.

Lactic acid (lactate) in saliva was determined by spectrophotometric method (Shimadzu, Japan) by colorimetry of saliva with iron III chloride at a wavelength of 440 nm.

The lactate content in the blood before and after the load on the bicycle ergometer was provided by the staff of the Center for Physical Therapy and Sports Medicine (Krasnoyarsk).

Mathematical data processing was carried out in the Statistica 10 program (StatSoft Inc., USA) with the calculation of median (Me) and interquartile ranges (C25-C75 percentiles). The correlation was calculated by Spearman's criterion, the reliability of the differences between the indicators was evaluated by the nonparametric Wilcoxon criterion. The level of statistical significance was considered reliable at p<0.05.

The results of testing the functional state of the athletes' body showed that the heart rate after exercise is significantly higher than at rest (p= 0.00001), regardless of the qualification and type of load (aerobic or anaerobic) with which athletes train.

There was no significant difference in the lactate content in saliva and blood before exercise. The lactate content before physical exertion was the lowest for highly qualified athletes both in saliva and in blood, and the highest for athletes with qualifications of the 1st category and CMS, both in saliva and in blood.

The lactate content also depended on the type of physical activity that athletes are engaged in. Athletes engaged in aerobic physical activity (cross-country skiing) had the lowest lactate content in saliva and the highest lactate content in blood. Athletes engaged in anaerobic physical activity (luge, speed skating, bobsleigh), on the contrary, had the highest lactate content in saliva and the lowest content in blood.

After physical exertion, regardless of the type of physical exertion, the lactate content in the saliva of athletes increased slightly, in the blood it was much higher and significantly higher (p=0.00001).

For novice athletes, after physical exertion, the lactate content increased both in saliva and in blood (p= 0.01). The lactate content in the saliva of athletes with CMC and MS qualifications did not change after exercise, but it significantly increased in the blood (p=0.0006).

Thus, the lactate content in saliva at rest is comparable to its indicator in the blood only for highly qualified athletes engaged in aerobic sports. The lactate content in saliva at rest for athletes with CMS qualifications and novice athletes (1st category) is higher compared to its content in the blood mainly for athletes engaged in anaerobic sports. Physical exertion increased the lactate content in the saliva of novice athletes, and the change in lactate was insignificant for athletes with CMC and MS qualifications, regardless of the sport they are engaged in. The lactate content in the blood, on the contrary, sharply increased for highly qualified athletes and significantly for athletes with the qualifications of the CMC and the 1st category, regardless of the type of sport.

Apparently, in the mode of operation of an athlete with a high heart rate, the blood buffer system has accumulated the maximum concentration of lactate. At the same time, the lactate content in saliva changes only for novice athletes. It is known that highly qualified athletes have a low concentration of lactate, which characterizes their high athletic performance of the body in relation to a novice athlete whose body is not adapted to physical exertion. Consequently, the lactate content in saliva can determine the efficiency of the body.

1. Belskaya L. V., Golovanova O. A., Turmanidze V. G., Shukailo E. S. Prospects of using the results of saliva analysis in planning the training regime of athletes//Omsk Scientific Bulletin. 2011. №6 (102):175-178.

2. Koshechkin K. A., Kozlovich A.V., Kotikov V.N., Mironov A.N. The review of the list and the features of the software for statistical data processing when performing expert work//Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products Bulletin. 2014. №3: 46–51.


Докладчик: Степанова Л.В.
193
2023-02-14

Национальный комитет Российских биофизиков © 2022
National committee of Russian Biophysicists