Фарматека №13 / 2022
Проблемы контроля циркадных ритмов у спортсменов с применением сомнологических и цифровых технологий (обзор литературы)
Главный научный центр Российской Федерации – Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна Федерального медико-биологического агентства, Москва, Россия
Нарушения циркадных ритмов, десинхроноз во всех его проявлениях, в т.ч. его диагностика, представляют интерес для ученых в области спортивной медицины, а также непосредственно для спортсменов и всего тренерского штаба сборных команд. В данном литературном обзоре представлены отечественные и зарубежные научные подходы к изучению основных принципов работы циркадных ритмов у человека, механизмы развития и симптомы проявления десинхроноза, проблемы контроля циркадных ритмов у спортсменов с помощью современных сомнологических и цифровых технологий. Применение фитнес-трекеров в отношении спортсменов и анализ полученной информации – перспективные и удобные методы, которые стоит внимания для дальнейшего разностороннего изучения.
Актуальность
Развитие мировой индустрии спорта с соревнованиями, проводимыми на различных континентах, сопряжено с необходимостью частых переездов спортсменов (как с запада на восток, так и наоборот) и пересечением нескольких часовых и климатических поясов. Спортсмен, тренирующийся в средней полосе России, может оказаться на соревнованиях в другом полушарии Земли и тропическом климате. Даже в ежегодном едином календарном плане (ЕКП) межрегиональных, всероссийских и международных спортивных мероприятий предусмотрено участие спортсменов более чем в 11 тыс. из них по различным видам спорта. Для увеличения доступности и популяризации различных видов спорта внутрироссийские спортивные мероприятия запланированы с максимально широкой географией мест их проведения.
Хронобиология
Вопросами изучения циклических процессов в биологических системах разного уровня занимается наука хронобиология (или биоритмология). Одно из основополагающих определений в этой науке – понятие биологических ритмов как периодически повторяющихся изменений интенсивности биологических процессов. Это фундаментальные процессы в живом организме.
В России основу медико-биологического направления, которое изучает взаимосвязь состояния здоровья человека с биологическими ритмами, заложили известные физиологи И.М. Сеченов (1894) и А.А. Ухтомский (1937). Также серьезные научные исследования в этой области проводились И.П. Павловым (1917), В.И. Вернадским (1920), А.Л. Чижевским (1963) и др.
В СССР хронобиология и хрономедицина активно развивались с начала 1960-х гг. Это было обусловлено научными разработками в космической отрасли, спортивной и военной медицине. Фундаментальные научно-исследовательские работы в этом направлении проводили Н.А. Агаджанян, Б.С. Алякринский, Г.Д. Губин, В.П. Казначеев и др. [1–4]. В настоящее время вопросы хрономедицины охватывают большой круг междисциплинарных проблем, одна из которых – изучение роли десинхроноза в возникновении и развитии заболеваний у работающего населения [5].
Циркадные ритмы (от лат. circa «около, кругом»+dies «день») – ритмы, по своему значению близкие к 24-часовому циклу биологических процессов и важные для регуляции сна, поведения, продукции гормонов и других процессов [6]. Так, для каждого физиологического параметра в течение суток есть свои фазы (акрофазы минимума и максимума), в которых они достигают своих минимальных или максимальных значений.
К настоящему времени проведено достаточно исследований по изучению влияния сна и циркадных ритмов на результаты и здоровье спортсменов [7–9]. В настоящее время большинство ученых придерживаются концепции мультиосциллярной модели регуляции циркадной системы [10]. Установлено, что циркадные ритмы, наблюдающиеся во время сна и бодрствования, генерируются супрахиазматическими ядрами гипоталамуса. В самих же ядрах есть клеточные хрономеры, там же находятся и рецепторы к мелатонину (гормону сна), куда попадает световой (из сетчатки) и несветовой (из отделов мозга) сигналы через ретиногипоталамический тракт и ганглионарные нейроны. Благодаря полисинаптическому пути выделяется мелатонин из эпифиза, однако только в ночное время, т.к. при воздействии света он разрушается. Супрахиазмальные ядра (СХЯ) и эпифиз находятся между собой в реципрокных (противодействующих) взаимоотношениях. Световое воздействие возбуждает нейроны СХЯ и тормозит эпифиз, а мелатонин эпифиза тормозит активность нервных клеток СХЯ [11]. Дневной, а также искусственный свет – доминирующий экзогенный фактор, за счет которого происходит работа внутренних часов.
Кроме того, известно, что гормон мелатонин обладает широким спектром действия на циркадные ритмы: оказывает влияние на терморегуляцию организма; механизм засыпания (сонливости), формирование кислородтранспортной функции крови, поддержание прооксидантно-антиоксидантного равновесия и др. [12].
Десинхроноз
У спортсменов, которые осуществляют трансмеридианные перелеты к местам проведения соревнований через несколько часовых поясов, могут проявляться нарушения циркадных ритмов (десинхроноз). Все вышесказанное определяет актуальность необходимости анализа специализированных подходов к мониторингу и диагностике нарушений циркадианных ритмов у высококвалифицированных спортсменов на различных этапах учебно-тренировочной деятельности.
В 1972 г. Б.С. Алякринский определил десинхроноз как нарушение естественного хода биологических ритмов, их взаимной согласованности и обязательный компонент общего адаптационного синдрома. У Е.В. Костенко (2013) можно найти такое определение: десинхроноз – патологическое состояние организма, возникающее под действием экстремального фактора и характеризующееся десинхронизацией (нарушением) биоритмов [13]. В зарубежной литературе вст...
