Перспективные направления лабораторной диагностики в спорте и фитнесе
Аннотация
В статье изложены основные биомаркеры определения адаптации человека к физическим нагрузкам. Проанализированы современные научные публикации по критериям индивидуальной переносимости пищевых продуктов, изучены перспективные направления персонифицированной коррекции диеты. Авторами сформирована группа валидных (спорт-специфических) лабораторных показателей, предложено обращать пристальное внимание на референсные значения лабораторного оборудования, имеющего «свои» нормы. Перспективным направлением лабораторно-диагностической работы является формирование достоверных и доступных взаимодополняющих критериев, находящихся на стыке функциональных и инструментальных методов диагностики. Метаболомика рассматривается как молодая, но весьма эффективная для обнаружения метаболических высокоспецифичных характеристик состояния здоровья человека наука. Авторами предложены основные направления научных исследований в лабораторной диагностике в спорте.
Об авторах
Г. М. Загородный
ГУ «Республиканский научно-практический центр спорта»
Беларусь
Беларусь
Загородный Геннадий Михайлович, к.м.н., доцент, врач высшей категории по спортивной медицине, ведущий научный сотрудник
220020, Минск, Нарочанская ул., 8.
Н. В. Шераш
ГУ «Республиканский научно-практический центр спорта»
Беларусь
Беларусь
Шераш Наталья Владимировна, заведующая лабораторией биохимии спорта
220020, Минск, Нарочанская ул., 8
А. Н. Будко
ГУ «Республиканский научно-практический центр спорта»
Беларусь
Беларусь
Будко Анастасия Николаевна, старший научный сотрудник лаборатории биохимии спорта
220020, Минск, Нарочанская ул., 8
Н. В. Шведова
ГУ «Республиканский научно-практический центр спорта»
Беларусь
Беларусь
Шведова Наталья Викторовна, научный сотрудник лаборатории биохимии спорта
220020, Минск, Нарочанская ул., 8
Список литературы
1. Занковец В.Э., Загородный Г.М. Анализ и оценка эффективности тренировочного процесса команды высокого спортивного мастерства. Прикладная спортивная наука. 2020;(1(11)):12–24.
2. Ландырь А.П., Ачкасов Е.Е., Медведев И.Б. Тесты с дозируемой физической нагрузкой в спортивной медицине. Москва: ООО Издательство «Спорт»; 2019. 256 с.
3. Гаврилова Е.А. Клинические и экспертные вопросы электрокардиографии в спортивной медицине. СанктПетербург: Спорт; 2019. 273 с.
4. Платонов В.Н. Структура и содержание непосредственной подготовки спортсменов высокой квалификации к главным соревнованиям. Наука в олимпийском спорте. 2018;(2):17–41.
5. Курашвили В.А., Парастаев С.А., Поляев Б.А. Синдром переутомления: предикторы и биомаркеры (обзор зарубежных публикаций). B: XV международная научная конференция по вопросам состояния и перспективам развития медицины в спорте высших достижений «Спортмед-2020»: сборник материалов тезисов «СпортМед–2020» (ФМБА России); Москва, 10–11 декабря 2020 г.; Москва: РАСМиРБИ; 2020, с. 28–29.
6. Будко А.Н., Шераш Н.В., Гаврилова С.О. Сравнительный анализ изменений индивидуальных биохимических показателей у мужчин в шорт-треке в годичном цикле подготовки. Прикладная спортивная наука. 2020;(2(12)):33-43.
7. Ширковец Е.А., Рыбина И.Л. Комплексный анализ метаболитов энергообеспечения и эргометрических данных при стандартном тестировании пловцов высокой квалификации. Вестник спортивной науки. 2019;(1):61–66.
8. Astolfi T., von Roten F.C., Kayser B., Saugy M., Faiss R. The Influence of Training Load on Hematological Athlete Biological Passport Variables in Elite Cyclists. Front. Sports Act. Living. 2021;3:618285. https://doi.org/10.3389/fspor.2021.618285
9. Simmons R., Doma K., Sinclair W.,Connor J., Leicht A. Acute Effects of Training Loads on Muscle Damage Markers and Performance in Semi-elite and Elite Athletes: A Systematic Review and Meta-analysis. Sports Med. 2021;51(10):2181–2207. https://doi.org/10.1007/s40279-021-01486-x
10. Hendrix J., Nijs J, Ickmans K., Godderis L., Ghosh M., Polli A. The Interplay between Oxidative Stress, Exercise, and Pain in Health and Disease: Potential Role of Autonomic Regulation and Epigenetic Mechanisms. Antioxidants (Basel). 2020;9(11):1166. https://doi.org/10.3390/antiox9111166
11. Biljak V.R., Vidranski V., Ružić L. Women in sports: the applicability of common national reference intervals for inflammatory and coagulation biomarkers. Biochem. Med (Zagreb). 2021;31(1):010702. https://doi.org/10.11613/BM.2021.010702
12. Reichel T., Boßlau T.K., Palmowski J.,Eder K., Ringseis R., Mooren F.C., et al. Reliability and suitability of physiological exercise response and recovery markers. Sci Rep. 2020;10(1):11924. https://doi.org/10.1038/s41598-020-69280-9
13. Varamenti E., Tod D., Pullinger S.A. Redox Homeostasis and Inflammation Responses to Training in Adolescent Athletes: a Systematic Review. Sports Med. Open. 2020;6(1):34. https://doi.org/10.1186/s40798-020-00262-x
14. Płoszczyca K., Jazic D., Piotrowicz Z., Chalimoniuk M. Comparison of maximal lactate steady state with anaerobic threshold determined by various methods based on graded exercise test with 3-minute stages in elite cyclists. BMC Sports Sci. Med. Rehabil. 2020;12(1):70. https://doi.org/10.1186/s13102-020-00219-3
15. Çetin S., Ece C., Paksoy M., Çetin H.N. Comparison of Lipid and Lipoprotein Values of Wrestlers and Soccer Players. Turk. J. Pharm. Sci. 2020;17(2):172–176. https://doi.org/10.4274/tjps.galenos.2018.66934
16. Walker A.J., McFadden B.A., Sanders D.J., Bozzini B.N. Early Season Hormonal and Biochemical Changes in Division I Field Hockey Players: Is Fitness Protective? J. Strength Cond. Res. 2020;34(4):975–981. https://doi.org/10.1519/JSC.0000000000003492
17. Nowakowska А., Kostrzewa-Nowak D., Buryta R., Nowak R. Blood Biomarkers of Recovery Efficiency in Soccer Players.Int. J. Environ. Res. Public Health. 2019;16(18):3279. https://doi.org/10.3390/ijerph16183279
18. Sellami M., Al-Muraikhy S., Al-Jaber H., Al-Amri H. Al-Mansoori L., A MazloumN., et al. Age and Sport IntensityDependent Changes in Cytokines and Telomere Length in Elite Athletes. Antioxidants (Basel). 202128;10(7):1035. https://doi.org/10.3390/antiox10071035
19. Sohail M.U., Al-Mansoori L., Al-Jaber H., Georgakopoulos C., Donati F., BotrèF., et al. Assessment of Serum Cytokines and Oxidative Stress Markers in Elite Athletes Reveals Unique Profiles Associated With Different Sport Disciplines. Front. Physiol. 2020;11:600888. https://doi.org/10.3389/fphys.2020.600888
20. Kaier T.E., Twerenbold R., Puelacher C., Marjot J., Imambaccus N., Boeddinghaus J., et al. Direct Comparison of Cardiac Myosin-Binding Protein C With Cardiac Troponins for the Early Diagnosis of Acute Myocardial Infarction Circulation. 2017;136(16):1495–1508. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.117.028084
21. Bordoni L., Petracci I., Pelikant-Malecka I., Radulska A., Piangerelli M., Samulak J.J., et al. Mitochondrial DNA copy number and trimethylamine levels in the blood: New insights on cardiovascular disease biomarkers. FASEB J. 2021;35(7):e21694. https://doi.org/10.1096/fj.202100056R
22. Osawa Y., Nomura K., Kimira Y., Kushibe S., Takeyama K-I., Nagao M., et al. Monitoring urinary collagen metabolite changes following collagen peptide ingestion and physical activity using ELISA with anti active collagen oligopeptide antibody. Sci. Rep. 2021;11(1):13527. https://doi.org/10.1038/s41598-021-92934-1.
23. Radišić Biljak V., Đuras A., Čičak H., Vidranski V., Vidranski T., PeersmanN., et al. Women in sports: The applicability of reference intervals for 6 commercially available testosterone immunoassays. Clin. Biochem. 2020;84:55–62. https://doi.org/10.1016/j.clinbiochem.2020.06.006
24. La’ulu S.L., Kalp K.J., Straseski J.A. How low can you go? Analytical performance of five automated testosterone immunoassays. Clin. Biochem. 2018;58:64–71. https://doi.org/10.1016/j.clinbiochem.2018.05.008
25. Самушия К.А., Загородный Г.М. Проблемы и особенности медицинского обеспечения в общей системе подготовки спортсменов. Прикладная спортивная наука. 2019;(1(9)):87-94.
26. Arab L. Biomarkers of fat and fatty acid intake. J. Nutr. 2003;133(Suppl. 3):925S–932S. https://doi.org/10.1093/jn/133.3.925S
27. Ramos-Lopez O., Milagro F.I., Allayee H.,Chmurzynska A., Choi M.S., Curiet R., et al. Guide for Current Nutrigenetic, Nutrigenomic and Nutriepigenetic Approaches for Precision Nutrition Involving the Prevention and Management of Chronic Diseases Associated with Obesity. J. Nutrigenet. Nutrigenomics 2017;10(1-2):43–62. https://doi.org/10.1159/000477729
28. Felisbino K., Granzotti J.G., Bello-Santos L., Guiloski I.C. Nutrigenomics in Regulating the Expression of Genes Related to Type 2 Diabetes Mellitus. Front. Physiol. 2021;12:699220. https://doi.org/10.3389/fphys.2021.699220
29. De Vries J., Antoine J.M., Burzykowski T., Chiodini, A. Markers for nutrition studies: Review of criteria for the evaluation of markers. Eur. J. Nutr. 2013;52(7):1685–1699. https://doi.org/10.1007/s00394-013-0553-3
30. Picó C., Serra F., Rodríguez A.M., Keijer J., Palou A. Biomarkers of Nutrition and Health: New Tools for New Approaches. Nutrients. 2019 May 16;11(5):1092. https://doi.org/10.3390/nu11051092
31. Khaled K., Hundley V., Tsofliou F. Poor Dietary Quality and Patterns Are Associated with Higher Perceived Stress among Women of Reproductive Age in the UK. Nutrients. 2021;13(8):2588. https://doi.org/10.3390/nu13082588
32. Cornelis M.C., Byrne E.M., Esko T., Nalls M.A., Ganna A., Paynter N., et al. Genome-wide meta-analysis identifies six novel loci associated with habitual consumption. Mol. Psychiatry. 2015;20(5):647–656. https://doi.org/10.1038/mp.2014.107
33. Afman L., Milenkovic D., Roche H.M. Nutritional aspects of metabolic inflammation in relation to health–insights from transcriptomic biomarkers in PBMC of fatty acids and polyphenols. Mol. Nutr. Food Res. 2014:58(8):1708–1720. https://doi.org/10.1002/mnfr.201300559
34. Priego T., Sanchez J., Pico C., Ahrens W., De Henauw S., Kourides Y., et al. TAS1R3 and UCN2 Transcript Levels in Blood Cells Are Associatedwith Sugary and Fatty Food Consumption in Children. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2015;100(9):3556–3564. https://doi.org/10.1210/JC.2015-1976
35. Ayoub H.M., McDonal M.R., Sullivan J.A., Tsao R., Meckling K.A. Proteomic Profiles of Adipose and Liver Tissues from an Animal Model of Metabolic Syndrome Fed Purple Vegetables. Nutrients. 2018;10(4):456. https://doi.org/10.3390/nu10040456
36. Senechal S., Kussmann M. Nutriproteomics: Technologies and applications for identification and quantification of biomarkers and ingredients. Proc. Nutr. Soc. 2011;70(3):351–364. https://doi.org/10.1017/S0029665111000528
37. Marshall J., Bowden P., Schmi J.C. Creation of a federated database of blood proteins: Apowerful new tool for finding and characterizing biomarkers in serum. Clin. Proteomics. 2014;11(1):3. https://doi.org/10.1186/1559-0275-11-3
38. Mathers J.C. Nutrigenomics in the modern era. Proc. Nutr. Soc. 2017;76(3):265–275. https://doi.org/10.1017/S002966511600080X
39. Keijer J., van Helden Y.G., Bunschoten A., van Schothorst E.M. Transcriptome analysis in benefit-risk assessment of micronutrients and bioactive food components. Mol. Nutr. Food Res. 2010;54(2):240–248. https://doi.org/10.1002/mnfr.200900304
40. O’Gorman A., Brennan L. The role of metabolomics in determination of new die-tary biomarkers. Proc. Nutr. Soc. 2017;76(3):295–302. https://doi.org/10.1017/S0029665116002974
41. Van Duynhoven J.M., Jacobs D.M. Assessment of dietary exposure in humans: The role of NMR. Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc. 2016;96:58–72. https://doi.org/10.1016/j.pnmrs.2016.03.001
42. Guertin K.A., Moore S.C., Sampson J.N., Huang W.Y., Xiao Q., Stolzenberg-Solomon R.Z., et al. Metabolomics in nutritional epidemiology: Identifying metabolites associated with diet and quantifying their potential to uncover diet-disease relations in populations. Am. J. Clin. Nutr. 2014;100(1):208-217. https://doi.org/10.3945/ajcn.113.078758
43. Pena-Romero A.C., Navas-Carrillo D., Marin F., OrenesPinero E. The future of nutrition: Nutrigenomics and nutrigenetics in obesity and cardiovascular diseases. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2018;58(17):3030–3041. https://doi.org/10.1080/10408398.2017.1349731
44. Day K.J., Adamski M.M., Dordevic A.L., Murgia C. Genetic Variations as Modifying Factors to Dietary Zinc Requirements-A Systematic Review. Nutrients. 2017;9(2):148. https://doi.org/10.3390/nu9020148
45. Papamichael M.M., Katsardis C., Tsoukalas D., Itsiopoulos C., Erbas B. Plasma lipid biomarkers in relation to BMI, lung function, and airway inflammation in pediatric asthma. Metabolomics. 2021;17(7):63. https://doi.org/10.1007/s11306-021-01811-5
46. Zhu S., Zhao X.E., Liu H. Recent advances in chemical derivatization-based chromatography-mass spectrometry methods for analysis of aldehyde biomarkers. Se Pu. 2021;39(8):845–854. https://doi.org/10.3724/SP.J.1123.2021.02023
47. Obstfeld A.E., Patel K., Boyd J.C., Drees J., Holmes D.T., et al. Data Mining Ap-proaches to Reference Interval Studies. Clin. Chem. 2021;67(9):1175–1181. https://doi.org/10.1093/clinchem/hvab137
48. Coisnon C., Mitchell M.A., Rannou B., Le Boedec K. Subjective assessment of frequency distribu-tion histograms and consequences on reference interval accuracy for small sample sizes: A computer-simulated study. Vet Clin Pathol. 2021;50(3):427–441. https://doi.org/10.1111/vcp.13000
49. Harb S.C., Bhat P., Cremer P.C., Wu Y., Cremer L.J., Berger S., et al. Prognostic Value of Functional Capacity in Different Exercise Protocols. J. Am. Heart Assoc. 2020;9(13):e015986. https://doi.org/10.1161/JAHA.119.015986
50. Ruzhanskaya A., Ichihara K., Evgina S., Skibo I., Vybornova N., Vasiliev A., et al. Sources of variation and establishment of Russian reference intervals for major hormones and tumor markers. PLOS ONE. 2021;16(1):e0234284. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0234284
51. Al-Mallah M.H., Juraschek S.P., Whelton S., Dardari Z.A., Ehrman J.K., Michos E.D., et al. Sex Differences in Cardiorespiratory Fitness and All-Cause Mortality: The Henry Ford ExercIse Testing (FIT) Project. Mayo Clin. Proc. 2016;91(6):755–762. https://doi.org/10.1016/j.mayocp.2016.04.002
52. da Silva B.V.C., Simim M.A.M., da Silva R.B., Mendes E.L., Ide B.N., Marocolo M., et al. Time Course of Recovery for Performance Attributes and Circulating Markers of Muscle Damage Following a Rugby Union Match in Amateur Athletes. Sports (Basel). 2020;8(5):64. https://doi.org/10.3390/sports8050064
53. Daly L.S., Catháin C.Ó., Kelly D.T. Gaelic Football MatchPlay: Performance Attenuation and Timeline of Recovery. Sports (Basel). 2020;8(12):166. https://doi.org/10.3390/sports8120166
54. de Carvalho G., Girasol C.E., Gonçalves L.G.C., Guirro E.C., de Jesus Guirro R.R. Correlation between skin temperature in the lower limbs and biochemical marker, performance data, and clinical recovery scales. PLoS One. 2021;16(3):e0248653. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0248653
55. Huggins R.A., Fortunati A.R., Curtis R.M., Looney D.P., West C.A., Lee E.C., et al. Monitoring Blood Biomarkers and Training Load Throughout a Collegiate Soccer Season. J. Strength Cond. Res. 2019;33(11):3065–3077. https://doi.org/10.1519/JSC.0000000000002622
56. Загородный Г.М. О совершенствовании научно-методического и медицинского обеспечения подготовки спортсменов национальных и сборных команд Республики Беларусь. Прикладная спортивная наука. 2018;(1(7)):92–98.
57. Ачкасов Е.Е., Машковский Е.В., Безуглов Э.Н., Юрку К.В. Медико-биологические аспекты восстановления в профессиональном и любительском спорте. Медицинский вестник Северного Кавказа. 2018;13(1–1):126–132.
Рецензия
Для цитирования:
Загородный Г.М., Шераш Н.В., Будко А.Н., Шведова Н.В. Перспективные направления лабораторной диагностики в спорте и фитнесе. Спортивная медицина: наука и практика. 2021;11(3):18-27. https://doi.org/10.47529/2223-2524.2021.3.8
For citation:
Zaharodny H.M., Sherash N.V., Budko A.N., Shvedova N.V. Promising directions of laboratory diagnostics in spores and fitness. Sports medicine: research and practice. 2021;11(3):18-27. (In Russ.) https://doi.org/10.47529/2223-2524.2021.3.8
Просмотров: 455
Послать статью по эл. почте 