Костный и минеральный обмен в системе мониторинга функциональной подготовленности высококвалифицированных спортсменов

УДК 796/799
ББК 75.091
И75
Авторский коллектив:
Ф.А. Иорданская, канд. мед. наук, заслуженный врач РФ,
ведущий научный сотрудник ФНЦ ВНИИФК
Н.К. Цепкова, канд. мед. наук, 
врач клинико-диагностической лаборатории НЦ «ЭФИС»

Рецензент:
М.В. Арансон, канд. биол. наук, ведущий научный 
сотрудник отдела обобщения зарубежного опыта 
подготовки олимпийских видов спорта ФНЦ ВНИИФК

Иорданская Ф.А.
Костный и минеральный обмен в системе мониторинга
функциональной подготовленности высококвалифицированных спортсменов / Ф.А. Иорданская, Н.К. Цепкова. –
М. : Спорт, 2022. – 152 с. : ил.
(Библиотечка спортивного врача и психолога)

ISBN 978-5-907225-80-0

В книге обобщены экспериментальные исследования
и научно-практические динамические наблюдения за состоянием костного и минерального обмена, водно-электролитного баланса, микроэлементов крови и их взаимосвязи
с показателями адаптации организма 249 высококвалифицированных спортсменов в процессе больших физических
нагрузок. Разработана программа диагностики костного
метаболизма. 
Книга предназначена врачам, тренерам и специалистам
спорта и высококвалифицированным спортсменам.

И75

© Иорданская Ф.А., Цепкова Н.К., 
2022
© Оформление, издание. 
«Издательство „Спорт“», 2022
ISBN 978-5-907225-80-0

Введение

Работа посвящена роли костного и минерального обмена
в системе мониторинга адаптации организма спортсменов
к нагрузкам и протеканию восстановительных процессов при
оценке уровня функциональной подготовленности. Водноэлектролитный баланс является одним из определяющих
факторов в поддержании постоянства внутренних сред организма – гомеостаза.
Правомерен вопрос: почему выбрано это направление
исследования?
Ведь функциональная подготовленность – это состояние тренированности организма, прежде всего органов, 
которые обеспечивают транспорт кислорода.
А тренированность – состояние, характеризующее готовность (физиологическую, психоэмоциональную) спортсмена
к достижению высоких спортивных результатов. Основой
достижения этих результатов и их роста служат адаптационные процессы в организме. Тренировочная и соревновательная деятельность способствует их совершенствованию. Без
знания особенностей адаптации органов, систем организма
и их функционирования в разных видах спорта сложно повысить эффективность тренировочного процесса без ущерба
для здоровья и функционального состояния спортсменов.
В подходе к оценке функциональной подготовленности
мы исходим из принципа комплексности с учетом диагностики ведущих функциональных систем и факторов, потенциально определяющих достижение высоких спортивных результатов в зависимости от специфики вида спорта. Факторы,
формирующие уровень функциональной подготовленности,
представлены в Приложении 1.
Большой опыт работы в научно-методическом обеспечении спорта показал необходимость проведения специальных
исследований по мониторингу здоровья и функционального
состояния в процессе учебно-тренировочной деятельности
с позиции острой и долговременной адаптации организма

3

спортсмена к нагрузкам. Это позволило сформировать систему
мониторинга здоровья и функционального состояния в процессе острой и долговременной адаптации к нагрузкам в условиях учебно-тренировочной деятельности (Приложение 2).
В спорте высших достижений лозунг «В спорте мелочей нет»
определяет необходимость предусмотреть контроль за всеми
факторами, влияющими на работоспособность, включая костный и минеральный обмен.
Такой подход позволяет оценивать адаптационные возможности во время различных этапов подготовки, переносимость тренировочных нагрузок и способность организма восстанавливаться, а также оперативно диагностировать слабые
звенья адаптации и симптомы дизадаптации к нагрузке и своевременно корректировать состояние. Рекомендации по результатам мониторинга позволят тренеру выполнять в полном
объеме план подготовки, спортсмену – повышать свой функциональный резерв и спортивные результаты, а врачу – избежать перенапряжения спортсменов.
Только строго проводимый систематический мониторинг
позволит обеспечить выполнение тренировочных планов
подготовки, сохранить здоровье, профилактировать перенапряжение и избегать травмы.
Реализация исследования осуществляется в соответствии
с апробированными программами функционально-диагностического обследования, разработанными ФНЦ ВНИИФК
(Приложение 3), и клинико-биохимического обследования,
разработанными НЦ «ЭФИС» (Приложение 4).
Спортивная элита отличается отчетливыми индивидуальными особенностями адаптации физиологических систем
и функций к напряженной мышечной деятельности при 
гетерохронизме восстановительных процессов.
При этом грань между крайними значениями нормы и патологией в спортивной медицине условна, как и различие
между состоянием переутомления и начальными формами
перенапряжения у спортсменов. Перенапряжение – следующий этап, характеризующийся развитием функциональных

4

и биохимических нарушений, возникающих как следствие
отсутствия адекватных условий для восстановления.
Перенапряжение – это состояние, при котором нарушаются высшие регулирующие функции (ЦНС) и выявляются
патологические отклонения в работе тех или иных органов
и систем (Кукес В.Г. и др., 1985; Дибнер Р.Д., 1976). Общими
признаками состояния перенапряжения, независимо от клинической формы, можно считать значительное снижение
энергетических потенциалов организма, дефицит пластических материалов, замедление процессов ресинтеза белка 
и разнообразных нарушений метаболических реакций.
Условно, перенапряжение – следствие недостаточной
интенсивности восстановительных процессов из-за чрезмерных сдвигов физиологических параметров (несоответствие
нагрузки функциональному состоянию спортсмена). В такой
ситуации повторные нагрузки, накладываясь на незавершенное восстановление, способствуют еще большим нарушениям гомеостаза, а продолжение тренировок на фоне недовосстановления в течение длительного времени без соответствующей коррекции приводит к истощению адаптационных
механизмов, развитию перенапряжения и возникновению
риска формирования патологии.
В общей реакции организма на мышечную работу важнейшую роль играют органы, обеспечивающие выработку гормонов, газообмен, транспорт кислорода, процессы пищеварения
и выделения, поэтому перегрузка особенно наглядно обнаруживается в ответственных за это системах: сердечно-сосудистой, вегетативной нервной, гепатобилиарной и системе
биохимической адаптации и опорно-двигательном аппарате.
Каждый, кто присутствовал на тренировках и соревнованиях или смотрел соревнования на экране TВ, видел напряженную реакцию спортсменов: пот заливает лицо, спортивную экипировку. Неслучайно имеются защитные повязки,
одеваемые на голову и на запястья, чтобы пот не заливал лицо
и глаза, кисти рук и не мешал держать ракетку теннисистам

5

или принимать мяч баскетболистам, гандболистам, волейболистам и футболистам.
И в этих случаях отчетливо проявляются симптомы напряженного энергетического, водно-солевого, костного и минерального обмена, свидетельствуя об активной работе ионного
баланса внутри и вне клеток.
Основными причинами нарушения водно-электролитного
баланса являются внешние потери жидкостей и патологические перераспределения их между главными жидкостными
средами. Водный баланс организма тесно связан с обменом
электролитов. Потеря воды через кожу даже при отсутствии
видимого потоотделения составляет в сутки около 0,4–0,6 л.
В условиях средних температур внешней среды человек испаряет через кожу и дыхательные пути в сутки около 0,7–1,0 л
жидкости, что составляет около 21–28% общей теплоотдачи
организма. В условиях тяжелой физической работы спортсменов потоотделение значительно повышается. Концентрация натрия (Na) и хлорида (Cl) в поте возрастает пропорционально скорости потоотделения. При профузном потоотделении концентрация Na, Cl, калия (K) в поте резко снижается.
При большой дегидратации организма потоотделение снижается.
Именно выявление роли водно-энергетического, костного обмена и микроэлементов крови в системе мониторинга и адаптации основных физиологических функций
организма спортсменов к тренировочным и соревновательным нагрузкам авторы избрали основной целью данной работы. Важным направлением является также рекомендуемая система восстановительных мероприятий с дифференцированной коррекцией нарушений водно-энергетического
баланса, содержания микроэлементов крови и метаболизм
костной ткани.
Значимость работы обусловлена и тем обстоятельством,
что спортсмены выезжают на соревнования в разные климатогеографические зоны, в том числе с жарким и влажным
климатом и многочасовым временны́м сдвигом, как это было

6

на Олимпийских играх 2021 г. в Токио. Важным фактором являются и многочасовые широтные перелеты, особенно для
высокорослых спортсменов в условиях «эконом-класса»,
где расстояние между креслами составляет 65 см и нижние
конечности длинноногих спортсменов оказываются зажатыми, что вызывает нарушение венозного кровообращения.
Соблюдая принципы комплексного подхода диагностики
функционального состояния, было сконцентрировано внимание на взаимосвязи и взаимозависимости ее с уровнем различных микроэлементов крови, водно-энергетического баланса
и костного метаболизма.
Поддержание ионного баланса между клетками и внеклеточным пространством является важнейшим параметром
гомеостаза [17]. В организме минеральные вещества содержатся в виде растворенных солей, в нерастворенном виде,
часть связана с белками и другими органическими соединениями. Минеральные вещества поддерживают осмотическое
давление жидкостей организма, регулируют кислотно-щелочное соотношение, участвуют в распределении воды в организме, являются необходимым структурным компонентом
костей и других тканей, определяют работу мышц, свертывание крови, регулируют активность ферментов и выполняют
ряд других важнейших функций. 
Вместе с тем минеральные вещества участвуют в обмене
организма с внешней средой. С помощью меченых атомов
показано, что подобно другим веществам, входящим в состав
организма (белки, липиды и др.), минеральные вещества
непрерывно обмениваются, заменяясь новыми частицами,
поступающими извне. Этим обеспечивается единство, постоянство и изменчивость состава организма.
Весьма существенна также роль минеральных веществ
(в особенности карбонатов и фосфатов) в поддержании постоянства концентрации водородных ионов в крови и тканях.
Некоторые элементы играют очень важную роль в обмене
веществ, входя в состав ферментов, витаминов и гормонов,
а также принимая участие в активации ферментных систем.

7

Дальнейшее изучение роли микроэлементов в ферментативных процессах и костного метаболизма является весьма
перспективным для выяснения патогенеза различных заболеваний и разработке профилактических мероприятий [31].
Минеральные соли, в отличие от белков, жиров и углеводов, не обладают питательной ценностью, но нужны организму как вещества, участвующие в регуляции обмена веществ.
В состав тканей организма человека входят почти все
элементы, встречающиеся в природе. Одни из них, так называемые макроэлементы, содержатся в значительных, другие,
так называемые микроэлементы, в очень небольших количествах. В организме животных на долю кислорода приходится
53%, углерода – 20%, водорода – 10%, азота – 3%, кальция –
1,5%, фосфора – 1%, калия – 0,25%, натрия – 0,1%, хлора –
0,1%. Из микроэлементов обнаружены: магний – 0,04%, 
железо – 0,04%, медь – 0,0005%, марганец – 0,0002%, йод –
0,00004%, следы молибдена, цинка, фтора и некоторых 
других [16].
Особую опасность доставили спортсменам травмы и заболевания опорно-двигательного аппарата перед началом
и в процессе Игр XXXII Олимпиады в Токио.
Олимпийские игры – это вершина пирамиды в спорте,
которую достигают самые выдающиеся, талантливые, трудолюбивые и успешные спортсмены. 
Система отбора, разработанная МОК, – очень жесткая,
и завоевать путевку на Олимпиаду – это преодолеть путь
соревнований и мировых туров. Каждая международная
федерация формирует по своему виду спорта собственную
систему отбора на Олимпийские игры, исходя из квоты, 
получаемой от МОК, и результатов выступлений национальных команд в межолимпийском четырехлетии: победители
чемпионатов мира и континентов, победители квалификационных отборочных турниров, лидеры мировых индивидуальных рейтингов по итогам различных международных
соревнований. К сожалению, не все «звезды» прошли
отбор.

8

И вот, когда этот путь пройден, приобретена желанная
путевка на самый значимый для ведущих спортсменов олимпийский турнир, читаем в прессе*, что кто-то из великих
отказывается от поездки и участия...
Вот примеры: 
– в теннисе – мировые лидеры Роджер Федерер (Швейцария), Рафаэль Надаль (Испания), Светлана Кузнецова (Россия)**;
– в волейболе (из Российской национальной сборной) –
Дмитрий Мусэрский, Татьяна Кошелева, Ксения Парубец,
Алла Галкина;
– в баскетболе (3×3) – Мария Черепанова (Россия);
– в современном пятиборье – Александр Лесун (Россия);
– в синхронном плавании – Варвара Субботина (Россия); 
– в легкой атлетике – Томас Релер (копье, Германия), Дэвид
Рудиша (бег на 800 м, Кения), Кристиан Тэйлер (тройной
прыжок, США).
Полагаем, что это далеко не полный список спортсменов,
которые сами отказались от выступлений в Токио (приложение 5).
В основе отказа от участия в Олимпийских играх у большинства из этих спортсменов лежит одна причина – травмы
или обострение хронических заболеваний опорно-двигательного аппарата. (У синхронистки Варвары Субботиной –
операция на барабанной перепонке.) 
Безусловно, пандемия Covid-19 способствовала росту
травматизма и обострению хронических заболеваний, нарушив систему подготовки спортсменов в этом олимпийском
цикле, ограничив и тренировки (в условиях карантина), 

9

* https://www.sports.ru/tribuna/blogs/streamofconsciousness/ 2943154.
html
https://www.sportmk.ru/sports/2021/07/22/u-odnikh-travma-u-drugikhdekret-pochemu-zvezdy-ne-edut-v-tokio2020.html
** https://sport.rambler.ru/tennis/46865856-chempionka-2004-godasvetlana-kuznetsova-ne-zayavilas-na-gryaduschiy-us-open/

и соревновательную программу, некоторые спортсмены переболели коронавирусной инфекцией. Все это привело к необходимости форсирования подготовки – а это вероятные перегрузки опорно-двигательного аппарата, нарушение суставносвязочного аппарата и костного метаболизма.
Главный врач российской команды на Олимпийских играх
в Токио Андрей Жолинский высказался в газете «Спорт Экспресс» корреспонденту Виктории Кравченко: «Нельзя сказать, что был высокий уровень травматизма у российских
спортсменов на Олимпиаде. По данным Международного
олимпийского комитета (МОК) и по нашим данным, средний
показатель травматизма за всю Олимпиаду составляет 8–9%.
Мы за эти цифры не вышли, даже меньше», – цитирует 
Жолинского ТАСС*.
Из-за травм на Играх в Токио снялись с соревнований
легкоатлеты Сергей Шубенков и Дарья Клишина. В период
Олимпиады, как никогда, средства массовой информации:
TV, газеты, интернет – широко освещали события и представляли комментарии участников Олимпийских игр. В процессе
выступления в Токио получили травмы, но продолжали 
выступление: в фехтовании Софья Великая – травма ноги,
Марта Мартьянова – травма ноги в финале; в дзюдо Мадина
Таймазова – травма надбровья головы; в гимнастике Артур
Далалоян выступал после серьезной травмы; в тхэквондо
Максим Храмцов – внутрисуставный перелом руки; в пляжном волейболе Надежда Макрогузова; Виктор Мирибаев –
бронзовый призер Игр по прыжкам в воду – выступал с травмой, полученной перед отъездом на Олимпиаду. В стрельбе
Артем Черноусов выступал с травмой обоих плеч, которую
получил в начале года. По словам Артема, «он не рассказывал
об этом, чтобы не наводить шороха». В соревнованиях смешанных команд в стрельбе из пневматического пистолета он

10

* https://www.sport-express.ru/olympics/tokyo2020/news/zholinskiyschitaet-chto-rossiyane-ne-vyshli-za-sredniy-pokazatel-travmatizmasportsmenov-na-olimpiade-1822097/