МЕТОДЫ БЕЗДОПИНГОВОГО ПОВЫШЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ И СОРЕВНОВАТЕЛЬНОЙ ГОТОВНОСТИ СПОРТСМЕНОВ ОЛИМПИЙСКОГО РЕЗЕРВА
Сокращения
БАД - биологически активные добавки
ГРВ – газоразрядная визуализация
НЯ - нежелательное явление
POMS СИ ЭП
– profile of mood states – стресс индекс
– энергетический потенциал
b1,b2 - данные исследования в исходном состоянии a1,a2 - данные исследования после нагрузки
CV
dХ
HF
LF
NN50count – количество пар последовательных интервалов RR, различающихся более, чем на 50- миллисекунд, полученное за весь период записи
RR cр SDNN ТР VLF АД АДд АДдн АДс АДсн АМо ВПР ИВР ИН Мо МПК ПАПР ПАРС
- среднее значение продолжительности интервала RR – стандартное отклонение величин интервалов RR
- общий спектр
- спектр дыхательных волн очень низкой частоты
- артериальное давление
- артериальное давление диастолическое
- артериальное давление диастолическое после нагрузки - артериальное давление систолическое
- артериальное давление систолическое после нагрузки
- амплитуда моды
- вегетативный показатель ритма
- индекс вегетативного равновесия
- индекс напряжения регуляторных систем
- мода
- максимальное поглощение кислорода
- показатель адекватности процессов регуляции - показатель активности регуляторных систем
– коэффициент вариации
- вариационный размах
- высокочастотный спектр дыхательных волн
- низкочастотный спектр дыхательных волн
p NN50 (%) – процент NN50 от общего количества последовательных пар интервалов NN (21 по Баевскому)
RMSSD - квадратный корень из суммы квадратов разностей величин последовательных пар интервалов RR
ССС ЧСС ЧССн
- сердечно- сосудистая система
- частота сердечных сокращений
- частота сердечных сокращений после нагрузки
1 Введение
Плацебо - контролируемые испытания в режиме двойного слепого контроля в соответствии с протоколом CONSORT были проведены на 40 спортсменах группы высшего спортивного мастерства по легкой атлетике в сентябре - октябре 2012 г в Училище Олимпийского Резерва в г С. Петербурге. Проводились замеры показателей функционального состояния до и после интенсивной физической нагрузки (10 мин на велотренажере Tunturi EL-400) в начальной стадии исследования и после месяца употребления питьевой воды различных марок. Также проводились психологические исследования.
1.1. Название и описание исследуемого препарата
Исследуемый препарат – вода питьевая, обработанная в графеновом фильтре (УСВР) торговой марки ООО "Холдинг "Золотая формула" ZF -20. Употребление в качестве питьевой в сравнении с коммерчески доступной питьевой водой. ООО «Холдинг «Золотая формула» производит бытовые фильтры для очистки пиитьевой воды на основании Сертификата соответствия No С-RU ME96.B.00032 и Санитарно эпидемиологического заключения No 77.99.57.369 Д.008645.08.08. Роспотребнадзора. Многочисленные гигиенические и токсикологические испытания показали высокую эффективность очистки воды фильтрами
обработанная в графеновом фильтре (УСВР) имеет повышенную биологическую активность и способствует повышению жизненного ресурса организма
человека и животных.
1.2. Обоснование исследования
Экологическое загрязнение мегаполиса, состояние трубопровода приводят к тому, что состав водопроводной воды не соответствует гигиеническим нормам, а концентрация некоторых вредных веществ во много раз превышает предельно допустимые нормы. В этих условиях актуальным является не только очищение воды от вредных
"Золотая формула" ZF -20. В то же время
есть все основания предполагать, что вода, веществ, но и изучение её влияния на организм. На протяжении 2006- 2009 гг. компанией «Золотая Формула» были установлены 131 система доочистки питьевой воды в образовательных учреждениях города, 138 систем доочистки питьевой воды в учреждениях образования Новгородской области, а так же 75 систем в учреждениях здравоохранения города и области. Контроль качества доочищенной воды по данным Роспотребнадзора по Новгородской области показал существенные улучшения качественных показателей воды после прохождения фильтра по следующим параметрам: цветность, мутность, содержание железа, остаточный алюминий. Кроме того, заболеваемость вирусным гепатитом А в Новгородской области резко снижается. Если в 2006 году он составлял 60,6 случаев на 100 тысяч жителей, то в 2009 году – 5,7 (в РФ – 7,3). Уменьшились случаи заболеваемости дизентерией практически в 3 раза: с 17,7 в 2006 году до 6,2 – в 2009 году (в РФ – 12,2). В дошкольных учреждениях дети стали меньше болеть и пропускать занятия. Этот показатель в Новгородской области ниже среднероссийского на 64,5% (Россия – 12,94 дней, СЗФО – 14,02, Новгородская область – 8,35 в 2009 году). Однако, контролируемые эксперименты на людях не проводились.
На мышах подобные исследования были проведены в 2009 г в «Институте токсикологии» ФМБА России. Проведенные исследования показали, что ежедневное месячное употребление мышами воды очищенной с помощью УСВР увеличивает адаптационные возможности организма, в том числе способность к антирадикальной защите. На моделях фармакологических (гексанал), острой гипоксии и физиологических нагрузок (радиальное ускорение, статико-силовая выносливость, динамическая работа – плавание с грузом) были продемонстрированы общие адаптогенные свойства воды: активация центральной нервной системы, улучшение вегетомоторной и психомоторной саморегуляции, увеличение физической выносливости и работоспособности экспериментальных животных.
1.3. Потенциальные риск и польза для участников исследования
Применение воды, обработанная в графеновом фильтре (УСВР) не представляет потенциального риска. В 2009 г. в ФГУН «Институт токсикологии» ФМБА России, Региональном Токсиколого- Гигиеническом Информационном центре «Токси» (Федеральное медико-биологическое агентство Российской Федерации) и лабортаории «Nautilus Environmental» США были проведены экспериментальные исследования и получены заключения подтверждающие безопасность в плане развития отдаленных неблагоприятных последствий (возможной мутагенности и канцерогенности) и отсутствия токсического влияния на репродуктивную функцию воды очищенной УСВР.
1.4. Информирование испытуемого.
Каждый испытуемый до начала исследования получил информацию относительно исследования, где в доступной для испытуемого форме изложены сведения о характере и целях
исследования, дизайне диагностических процедур. Полученные в ходе исследования сведения, идентифицирующие личность испытуемого, сохраняются в тайне и могут быть раскрыты только в пределах, установленных законом.
2. Цели и задачи исследования
Целью исследования является подтверждение эффективности использования воды, обработанной в графеновом фильтре, в плане повышения работоспособности, соревновательной готовности, психологической устойчивости, адаптационного потенциала и ускорения восстановления после физических нагрузок.
Задачи исследования:
1. Оценить влияние применения воды, обработанной в графеновом фильтре, в качестве питьевой в течение 30 дней на некоторые показатели функционального состояния
сердечно-сосудистой системы высококвалифицированных спортсменов: особенности вегетативной регуляции ритма сердца, аэробные возможности, уровень энергетики и скорость восстановления до исходного уровня гемодинамических показателей в остром тесте с физической нагрузкой.
2. Оценить эффективность влияния воды, обработанная в графеновом фильтре при её курсовом назначении в течение 30 дней, на некоторые психологические характеристики спортсменов: психическую силу, соревновательную готовность, тревожность, агрессивность, психоэмоциональное напряжение в покое и в остром тесте с физической нагрузкой.
3. Оценить эффективность влияния воды, обработанной в графеновом фильтре при её курсовом назначении в течение 30 дней, на энергетические показатели спортсменов: уровень стресса и уровень энергетики по параметрам газоразрядной визуализации (ГРВ).
3. Порядок проведения исследования
3.1. Исследуемая популяция
3.2. Тип исследования и схема процедур/стадий исследования. Критерии оценки.
В исследование были включены 40 спортсменов различного возраста, пола и уровня спортивной квалификации, рандомизированные по группам. Отбор проводился в подготовительном периоде тренировочного цикла.
Данное исследование является открытым сравнительным рандомизированным исследованием, в котором основные показатели эффективности действия воды оценивались в двух группах: 20 испытуемых - экспериментальная группа (использовали в течение месяца воду, обработанную в графеновом фильтре) и 20 испытуемых – контрольная (использовали в течение месяца коммерчески доступную питьевую воду).
До начала исследования и по его завершении было запланировано проведение сравнительных тестов.
В 1-й и 31-й день после завтрака и 12 часов после последней тренировки проводились: медицинское обследование терапевтом, измерение АД, регистрация ритмокардиограммы покоя, замеры ГРВ показателей, тест Спилбергера-Ханина (соревновательная тревожность), тест POMS. После чего - велоэргометрия со стандартной велоэргометрической нагрузкой и определением МПК, скорости восстановления ЧСС и АД до исходного уровня Затем повторно регистрируется ритмокардиограмма, ГРВ показатели и проводится психологическое тестирование.
3.3. Рандомизация
Использован метод случайного распределения испытуемых на 2 равные и однородные группы по полу, возрасту, уровню спортивной квалификации.
4. Продолжительность участия испытуемого в исследовании
5. Включение и исключение испытуемых
5.1. Критерии включения испытуемых в исследование
Общая продолжительность исследования составляет 30 дней. За период исследования проведены два цикла измерений.
5.2. Критерии исключения испытуемых из исследования
В исследование не включались лица при наличии одного из следующих критериев:
- тяжелые хронические заболевания.
- острые соматические, неврологические и инфекционные заболевания.
- прием медицинских препаратов и БАДов во время эксперимента.
- отказ испытуемого от участия в исследовании.
- клинически значимые изменения функциональных показателей, свидетельствующие о недиагностированном заболевании и необходимости дополнительного обследования.
- клинически выявляемая психическая патология и девиации в сфере психологии личности.
В исследование были включены спортсмены, соответствующие следующим критериям:
- спортсмены в возрасте от 17 до 25 лет, активно занимающиеся спортом и выступающие в соревнованиях, находящиеся в подготовительном периоде тренировочного цикла.
- сохраненное психическое здоровье.
- способность выполнять процедуры, предусмотренные протоколом исследования.
5.3. Критерии досрочного выбывания из исследования.
Спортсмен может быть досрочно исключен из исследования в том случае, если на любом из визитов у него выявлены:
- возникновение любого из состояний, входящих в критерии исключения;
- нарушение протокола;
- при отказе испытуемого от приема воды или от участия в исследовании.
При проведении второго испытания два спортсмена были
исключены из участия в эксперименте в связи с возникновением клинически значимых изменений функциональных показателей, свидетельствующих о заболевании и необходимости лечения. Эта ситуация не повлияла на статистическую значимость обработки данных проведенного исследования.
6. Оценка эффективности
7. Оценка безопасности.
Эффективность применения воды оценивалась по следующим критериям:
По динамике аэробной производительности (по интегральному показателю мощности аэробного процесса - величине максимального потребления кислорода - МПК, отражающему общую физическую работоспособность и высшую границу доступного данному организму уровня окислительных процессов), времени восстановления уровня значений гемодинамических показателей (ЧСС и АД) после стандартной велоэргометрической нагрузки.
По динамике характеристик вегетативной регуляции ритма сердца (временных и спектральных показателей ритмокардиограммы в покое и при нагрузке).
По динамике ГРВ показателей в покое и при нагрузке.
По динамике психологических показателей в покое и после нагрузки.
По динамике изменения индивидуальных достижений спортсменов в выбранном виде спорта при проведении квалификационных испытаний до и после приема воды.
Критерии и сроки оценки безопасности:
Данные врачебного наблюдения (физикального обследования) в течение всего периода исследования.
Динамика контроля функционального состояния (до начала
исследования, после его окончания, при необходимости - в процессе приема).
8. Нежелательные явления
Под нежелательным явлением (НЯ) понимаются любые негативные реакции (в том числе клинически значимые изменения,
связанные с приемом воды в рекомендуемых дозах).
Побочное явление - любое, нежелательное изменение
состояния испытуемого, отличное от состояния пред началом исследования.
Степень выраженности побочных явлений.
Интенсивность выраженности явлений оценивалась
следующим образом:
- как незначительное - дискомфорт, который не влияет на
ежедневную нормальную деятельность;
- как умеренное - дискомфорт уменьшает или воздействует на
обычную ежедневную деятельность;
- серьезное - не дает возможности выполнять обычную
ежедневную деятельность.
Информация о НЯ собиралась путем опроса спортсмена, а
также при физикальном исследовании и при проведении других исследований.
Никаких НЯ отмечено не было.
9. Статистическая обработка данных
Все данные, собранные в ходе исследования, проанализированы с применением описательных и дисперсионных статистических методов. Клинико-функциональные данные и их изменения относительно базового уровня в группах спортсменов проанализированы по Т-тесту Стьюдента и посредством дисперсионного анализа. Для оценки значимости долей (%) в выборках применён метод углового преобразования Фишера.
10. Контроль качества исследования
Все процедуры, действия, регистрация данных и обеспечение
экспериментов выполнены в соответствии с исследования.
11. Регистрация и хранение данных
12. Публикация результатов исследования
13. Методики
Прямой доступ к базе данных эксперимента и первичной документации проводимого исследования имеют: организация,
ответственная за проведение исследования, аудиторы, инспекторы разрешительных инстанций, Заказчик исследования.
Результаты данного исследования являются собственностью Заказчика и могут быть опубликованы или доложены на научных конференциях, съездах или симпозиумах только по согласованию с Заказчиком.
На первом этапе исследования проводилось медицинское обследование, измерение артериального давления (АД), тестирование с помощью тестов POMS и Спилбергера-Ханина, исследование ритма сердца (ритмокардиография на компьютерном анализаторе «Кардиометр- МТ» ЗАО «Микард-Лана») и измерение методом ГРВ.
После физикального исследования и ритмокардиографии
проводился стресс тест (велоэргометрия) с использованием Стресс- системы General Electric Healthcare Cardiosoft с велоэргометром Bike General Electric Healthcare (производства General Electric США). Проводилось тестирование со ступенчато возрастающей нагрузкой: первая нагрузочная ступень 100 ватт с частотой педалирования 60-65 оборотов в 1 минуту, далее каждые 2 минуты нагрузка увеличивалась на 50 ватт. Каждые 2 минуты измерялось АД. Тестирование проводилось до достижения субмаксимального пульса (рассчитывалось автоматически по формуле 0,85х(220-возраст спортсмена в годах) (по рекомендациям ВОЗ). После достижения необходимой частоты пульса при нагрузке спортсмен прекращал педалирование и определялась скорость восстановления ЧСС и АД до исходных значений, предшествующих выполнению нагрузки. В период восстановления повторялась ритмография, ГРВ и тест POMS.
По результатам тестирования производился расчет общей физической работоспособности по известной формуле:
PWC 170 = W х 170 - ЧСС покоя / ЧСС нагрузки - ЧСС покоя МПК = 2.2 х PWC 170 + 1070
Второй этап исследования полностью повторял первый и проводился по завершению эксперимента. Он включал в себя медицинское обследование, измерение АД, вариационную
пульсометрию, ГРВ метод, тест POMS и тест Спилбергера-Ханина, стресс тест с определением скорости восстановления ЧСС и АД до исходных значений и повторные замеры параметров ритма сердца и ГРВ.
13.1. Метод газоразрядной визуализации
Свечение объектов различной природы в электромагнитных полях высокой напряженности было обнаружено более 200 лет назад и с тех пор постоянно привлекало внимание исследователей (обзор литературы можно найти в ). Однако только с созданием программно-аппаратных комплексов газоразрядной визуализации (ГРВ) в 1995 году исследование этих свечений получило статус научного направления. С тех пор были детально исследованы физические механизмы формирования свечений , налажено серийное производство приборов, созданы комплексы программ для приложений в медицине, биологии, исследовании материалов . Было показано, что характеристики свечения поверхности кожного покрова человека зависят, в первую очередь, от активности вегетативной нервной системы с учетом фактора уровней адаптации .
Программно-аппаратные ГРВ биоэлектрографические комплексы нашли практическое применение в следующих основных областях.
В медицине – для оценки состояния вегетативной нервной системы и мониторинга реакций организма в процессе проводимой терапии . ГРВ комплекс сертифицирован Минздравом РФ в качестве прибора медицинской техники.
В спорте – для оценки уровня соревновательной готовности спортсменов . ГРВ комплексы по приказу Государственного Агентства по физической культуре и спорту устанавливаются в училищах Олимпийского резерва России.
В правоохранительных органах – для оценки уровня стресса у личного состава и у лиц, склонных к противоправным действиям .
При исследованиях жидкостей и материалов – для выявления отличия натуральных и синтетических масел , оценки качества косметических препаратов и целого ряда других приложений.
13.2. Метод ритмокардиографии
В данном исследовании для оценки энергетического потенциала (ЭП) и уровня стрессового фона (СФ) использовался прибор «ГРВ
Камера» (ООО «Биотехпрогресс», Санкт-Петербург).
Ритмокардиография - метод нейрокардиологии, применяемый в космической, авиационной, спортивной, клинической медицине и физиологию. Ритмограмма - индикатор состояния регулирующих систем и адаптационных реакций организма. Ее параметры служат для оценки деятельности сердца и отражают состояние здоровья человека. Ритмокардиограмма - это графическое изображение последовательного ряда межсистолических интервалов в виде отрезков прямой линии, эквивалентных по длине продолжительности пауз между сокращениями сердца (цит. По: Миронова Т.Ф. 2007). Одной из целей записи ритмограммы является проведение экологического мониторинга, где в качестве интегрального показателя
состояния окружающей среды выступает функциональное состояние человека. В нашем случае – функциональное состояние спортсмена и его реакция на стандартную физическую нагрузку.
13.3. Психологические тесты
Для оценки ситуативного и личностного психоэмоционального статуса использовался тест POMS и тест Спилбергера-Ханина.
Тест POMS (Mc Nair D.D., Lorr M., Droppleman L.F. 1992)
Тест POMS в настоящее время является одной из наиболее эффективных методик для оценки психоэмоционального статуса и уровня стресса, признанной во всём мире, в том числе в спорте. Исследования, проведённые в области спортивной психологии, показали, что спортсменам свойственен особый психологический профиль, который отличается от профиля неспортсменов. Он был назван «профилем айсберга» и он характеризуется низкими баллами уровня напряжения, депрессии, утомлённости, агрессивности, замешательства и высокими значениями показателя психической силы, более высокими, чем у неспортсменов. Для состояния перетренированности характерен «инверсивный профиль айсберга» с низкими уровнями энергии и высокими показателями усталости, депрессии и гнева.
В исследовании использована руссифицированная версия теста, разработанная в СПбНИИФК и состоящая из 58 прилагательных, описывающих различные психоэмоциональные состояния. Каждое прилагательное оценивается испытуемым по пятибальной шкале. По ним выделяется шесть основных факторов, таких как: напряжение- тревожность (Т), депрессия-подавленность (D), гнев-агрессивность (А), сила-энергичность (V), усталость-инертность (F), неуверенность- замешательство (С).
Фактор Т характеризует состояние тревожности и связанное с ним напряжение скелетных мышц.
Фактор D отражает чувство собственной неполноценности, которое обуславливает возникновение депрессии.
Фактор А показывает антипатию, враждебность по отношению к окружающим, что проявляется гневом, агрессивностью.
Фактор V можно трактовать как состояние энергичности, готовности к действию, психической силы.
Фактор F, напротив, говорит о низкой энергичности, свидетельствует об инертности, усталости испытуемого.
Фактор С указывает на неспособность к концентрации, неуверенность, забывчивость.
Для интегральной оценки настроения используется суммарный показатель (S), который вычислялся по формуле:
S=(T+D+A+F+C) -V, где
T, D, A, F, C, V - бальные оценки соответствующих факторов.
КЛЮЧ К ТЕСТУ POMS:
T = (1+8+13+17+22+23+29+36)-19,
D=4+7+11+15+18+20+27+30+31+38+39+42+51+54+55, A=2+10+14+21+26+28+34+37+41+46+47+50, V=5+12+16+33+45+49+53+56, F=3+9+25+35+40+43+58,
16
C=6+24+32+44+48+52+57,
S=(T+D+A+F+C)-V, где цифры – оценки соответствующих пунктов теста (0-4 баллов), Т, D, A, F, C, V - бальные оценки факторов
Соревновательная тревожность (Ю.Л. Ханин, 1983)
Тревожность определяет индивидуальную чувствительность спортсмена к соревновательному стрессу. Соревновательная тревожность спортсмена измеряется как личностное свойство- состояние. Прямые вопросы- 2, 3, 5, 8, 9, 12, 14, 15. Обратные вопросы- 6,11. За ответ на прямые вопросы варианта А- даётся 1 балл, В- 2 балла и С- 3 балла. За обратные вопросы- А- 3 балла, В- 2 балла, С- 1 балл. Низкой тревожность считается с оценкой менее 10 баллов, очень высокой- более 30 баллов.
14. Результаты
14.1. Метод газоразрядной визуализации
Результаты исследований, усредненные по группам, и их статистическая оценка приведены в Таблицах 1 и 2.
Из представленных данных можно сделать следующие заключения:
1. Не выявлено статистически достоверной разницы между данными, полученными в эксперименте и в контроле ни при начальном, ни при последующем тестировании, ни до, а также ни
после нагрузки (t-test exper-contr).
2. В экспериментальной группе не выявлено статистически
достоверной разницы в значениях показателей при начальном и при последующем тестировании ни до, ни после нагрузки (t-test b1-b2 exper и t-test a1-a2 exper).
3. В контрольной группе спортсменов отмечено статистически значимое снижение энергетического потенциала (ЭП) в исходном состоянии в процессе тестирования через месяц (t-test b1-b2 contr p
4. Данные пп. 2-3 свидетельствуют о сохранении исходного уровня значений энергетических параметров у спортсменов экспериментальной группы и уменьшении значений параметров у спортсменов контрольной группы. Уменьшение значений параметров связано с включением спортсменов в активный тренировочный цикл и последующей реакцией организма на нагрузку.
5. Значения энергетического потенциала после нагрузки у многих спортсменов оказались выше во втором эксперименте, как в экспериментальной группе (12 человек из 19), так и в контрольной (11 человек из 20) (рис.1,2).
6. Анализ энергетического состояния отдельных систем и органов показал наличие существенного превышения значений целого ряда параметров во второй серии экспериментов у спортсменов экспериментальной группы над уровнем значений аналогичных показателей у спортсменов контрольной группы. Исходные данные для анализа приведены в Таблице 3.
7.В Таблице 4 наглядно представлена разница значений энергетического потенциала испытуемых экспериментальной и контрольной групп в первом и втором (через месяц) исследованиях. Показано, что через месяц употребления воды, прошедшей через графеновый фильтр произошло существенное увеличение энергетического потенциала ряда органов и систем. Эти результаты представлены в виде графика (рис. 3).
В первом исследовании разница значений параметров в экспериментальной и контрольной группах была незначительной, и для ряда органов и систем принимала отрицательные значения, что указывает на более высокие значения параметров у контрольной группы. Отмеченные различия были недостоверными.
Во втором исследовании у спортсменов экспериментальной группы наблюдалось существенное превышение значений параметров, относящихся к ряду органов и систем над аналогичными у представителей контрольной группы. Это относится к кардио-васкулярной и мочеполовой системам, а также таким органам как: сердце, сосуды, грудные железы, гипоталамус, эпифиз, гипофиз, поджелудочная железа. Надпочечники, позвоночник, сигмовидная кишка, прямая кишка, слепая кишка, восходящая кишка, поперечно- ободочная кишка, печень, поджелудочная железа, аппендикс, почки.
