Влияние стоматологических и ортодонтических заболеваний на физическую работоспособность и выносливость спортсменов-единоборцев высокого класса

ВВЕДЕНИЕ

Стоматологические и ортодонтические заболевания представляют собой многогранную проблему, прямо или косвенно влияющую на результаты спортсменов. Заболевания полости рта могут вызывать сильную боль, которая напрямую влияет на способность спортсмена тренироваться и соревноваться [1]. Это особенно актуально в боевых искусствах, где физическая подготовка, концентрация и выносливость имеют решающее значение. Болезни полости рта могут повлиять на способность спортсмена правильно питаться, что приводит к дефициту питательных веществ, отрицательно сказывающемуся на физической работоспособности и выносливости. Боль, вызванная кариесом зубов или пародонтозом, может привести к снижению объема тренировок и затруднению участия в соревнованиях. В исследовании K.G. Teixeira и соавт. показано, что у спортсменов с заболеваниями полости рта работоспособность может снизиться до 21% [2]. Неудовлетворительное состояние зубного ряда может привести к системным заболеваниям (сердечно-сосудистые и респираторные осложнения, ухудшающие регенерацию мышц и общую физическую работоспособность) [2]; негативно повлиять на уверенность и качество жизни спортсменов [3], их внешний вид и социальные взаимодействия, которые крайне важны для поддержания позитивного психического состояния [4]. Помимо этого, есть данные, свидетельствующие о том, что проблемы со здоровьем полости рта могут воздействовать на когнитивные функции, необходимые для стратегического мышления и принятия решений [5].

Цель исследования — определение статистически значимых различий параметров работоспособности у спортсменов-единоборцев для разработки мероприятий по коррекции стоматологического статуса у высококвалифицированных спортсменов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Проведен математико-статистический анализ обезличенных медицинских данных результатов углубленного медицинского обследования (УМО) спортсменов высокого класса не ниже мастера спорта РФ.

В исследовании обработаны данные 1887 (n = 1887; мужчины n = 1190; женщины n = 697) представителей спортивных единоборств: айкидо, армспорт, бокс, борьба, борьба на поясах, вольная борьба, греко-римская борьба, грэпплинг, джиу-джитсу, дзюдо, каратэ, кикбоксинг, кекусинкай, рукопашный бой, сават, самбо, сумо, тайский бокс, тхэквондо, универсальный бой, ушу. Выборка была разделена на 2 группы: спортсмены без стоматологической патологии (медиана среднего возраста 21,00 [ 19,00; 25,00]); спортсмены со стоматологическими диагнозами (медиана среднего возраста 19,00 [ 17,00; 24,00]). Спортсмены, имеющие стоматологический диагноз в перечне К02–К08.9 по классификации МКБ-10, формировали группу «1» (n = 1096); не имеющие стоматологического диагноза (n = 791) формировали группу «0».

В работе учитывали также диагнозы эндокринолога из перечня МКБ-10: E00–E07, E10–E16, E40–E46, E65–E68, E70–E90; гастроэнтеролога из перечня МКБ-10: K00–K93.

Сопоставляли данные групп по результатам УМО с учетом результатов функционального тестирования на велоэргометре с использованием Рамп-30 протокола (метод нагрузочного тестирования — эргоспирометрия на велоэргометре V-ergoPro: «до отказа» с постепенно нарастающей нагрузкой начиная с 5 Вт).

Критериями включения в исследование являлось прохождение УМО и допуск спортсмена к соревнованиям.

Для последующей обработки выделены следующие количественные показатели:

• рост(см); вес (кг);
• потребление кислорода на уровне порога анаэробного обмена (VO₂ПАНО, мл/мин/кг) — количество кислорода, утилизируемое преимущественно работающими мышцами в единицу времени в момент наступления анаэробного порога;
• потребление кислорода на максимальной ступени нагрузочного тестирования (VO₂ПИК, мл/мин/кг) — количество кислорода, утилизируемое преимущественно работающими мышцами в единицу времени на максимальной достигнутой мощности при тестировании с субмаксимальными нагрузками (при недостижении МПК — максимальное потребление кислорода) либо совпадающее с МПК;
• дыхательный коэффициент (R, отн. ед.) — соотношение выделяемого углекислого газа к потреблению кислорода, отражающее соотношение окисляемых субстратов, вентиляционно-перфузионные отношения в легких и активность бикарбонатного буфера крови;
• частота сердечных сокращений до нагрузки (ЧСС_ДО, уд./мин), зависящая от возраста, пола, этапа тренировочного процесса и уровня мастерства;
• частота сердечных сокращений аэробного порога (ЧСС_АП, уд./мин), являющаяся верхней границей индивидуальной аэробной зоны и нижней границей для развивающей зоны интенсивности нагрузки;
• частота сердечных сокращений на уровне анаэробного порога (ЧСС_ПАНО, уд./мин), являющаяся верхней границей развивающей и нижней границей анаэробной индивидуальной зон интенсивности нагрузки;
• частота сердечных сокращений на пике нагрузки (ЧСС_ПИК, уд./мин) — максимально зарегистрированная частота сердечных сокращений при выполнении нагрузки «до отказа»;
• частота сердечных сокращений на 3 минуте восстановления (ЧСС_3 мин, уд./мин) — обеспечение восстановительных процессов организма, один из критериев оценки тренированности;
• мощность ступени, на которой достигнут уровень порога анаэробного обмена (Мощ_ПАНО, Вт), отражающая абсолютную мощность, которую спортсмен способен развить на уровне порога анаэробного обмена;
• мощность максимальной ступени при тестировании (Мощ_ПИК, Вт), отражающая абсолютную мощность, которую спортсмен способен развить;
• относительная мощность на уровне порога анаэробного обмена (Мощ_ПАНО/вес, Вт/кг) — относительный показатель, учитывающий массу тела спортсмена и позволяющий сравнивать эффективность работы с учетом индивидуальных физических параметров (он особенно важен при оценке спортсменов разного веса, так как дает более точное представление о функциональных возможностях в расчете на единицу массы тела);
• (Мощ_ПИК/вес,Вт/кг) — относительная мощность на пике нагрузки.

Количественные показатели при моделировании в формулах представлены в виде добавления индекса Х к исследуемым параметрам и Y к анализируемой величине; диагнозы гастроэнтеролога, стоматолога, эндокринолога (наличие диагноза — 1, отсутствие диагноза — 0); пол (0 — женский (Ж), 1 — мужской (М)).

Количественные показатели оценивали на предмет соответствия нормальному распределению с помощью критерия Шапиро – Уилка (при числе исследуемых менее 50) или критерия Колмогорова – Смирнова (при числе исследуемых более 50). Количественные показатели, имеющие нормальное распределение, описывали с помощью средних арифметических величин (M) и стандартных отклонений (SD), границ 95% доверительного интервала (95% ДИ). В случае отсутствия нормального распределения количественные данные описывали с помощью медианы (M_e) и нижнего и верхнего квартилей [Q₁; Q₃] ([IQR]). Сравнение двух групп по количественному показателю, имеющему нормальное распределение, при условии равенства дисперсий выполняли с помощью t-критерия Стьюдента, при неравных дисперсиях — с помощью t-критерия Уэлча. Сравнение двух групп по количественному показателю, распределение которого отличалось от нормального, выполнено с помощью U-критерия Манна – Уитни. Прогностическая модель, характеризующая зависимость количественной переменной ЧСС_АП от пола, диагноза гастроэнтеролога, стоматолога, эндокринолога, веса и показателей ЧСС_ДО, ЧСС_ПАНО, ЧСС_3 мин, Мощ_ПАНО, Мощ_ПАНО/вес, разрабатывалась с помощью метода линейной регрессии. Различия считались статистически значимыми при p < 0,05. Статистический анализ проводился с использованием программы StatTech v. 4.6.0 (разработчик — ООО «Статтех», Россия).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Ниже (табл. 1) представлены результаты описательной статистики для групп спортсменов-единоборцев высокого класса.

Данные таблицы 1 демонстрируют статистически значимые различия между группами спортсменов с наличием стоматологического диагноза (группа «1») и без него (группа «0») по нескольким параметрам. Так, ЧСС до нагрузки была выше в группе «1» (M_e = 81,00 уд/мин) по сравнению с группой «0» (M_e = 78,00 уд/мин, p < 0,001). Аналогичная тенденция наблюдалась для ЧСС на уровне анаэробного порога (ЧСС_АП) (114,00 против 110,00 уд/мин, p < 0,001) и ЧСС на уровне ПАНО (ЧСС_ПАНО) (147,00 против 143,00 уд/мин, p < 0,001). Эти различия могут указывать на более высокую базовую активацию симпатической нервной системы у спортсменов с проблемами полости рта, что, вероятно, связано с хроническим воспалением или болевым синдромом, вызванным кариесом или пародонтитом. Исследования других авторов подтверждают, что воспалительные процессы в полости рта могут усиливать системный стресс, повышая уровень кортизола и влияя на сердечно-сосудистую регуляцию [12].

Кроме того, мощность на уровне ПАНО (Вт) и мощность на ПАНО/вес (Вт/кг) оказались выше в группе «1» (p = 0,028 и p = 0,006 соответственно), что может свидетельствовать о компенсаторных механизмах: спортсмены с хронической болью или дискомфортом могут прилагать больше усилий для достижения того же уровня производительности. Однако пиковая мощность и VO₂ ПИК не показали значимых различий (p = 0,982 и p = 0,449), что указывает на ограниченность влияния стоматологических проблем на максимальные аэробные способности.

Для каждого параметра, отражающего работоспособность и выносливость спортсменов, были построены регрессионные модели. Мы руководствовались исключительно результатами статистического анализа и представляем надежные математические модели. На основании определенного коэффициента корреляции судили о силе и тесноте взаимосвязи между исследуемыми параметрами при должном уровне статистической значимости и величине наблюдаемой дисперсии; соответствующие данные представлены в таблице 2.

Наблюдаемая зависимость показателя ЧСС_АП (уд/мин) описывается следующим уравнением линейной регрессии:

Y_ЧСС АП = –18,046 – 4,633 × X_М + 5,500 × X_гастр + 1,375 × X_стомат + 2,219 × X_эндок + +0,167 × X_вес + 0,120 × X_ЧСС ДО + 0,646 × X_{ЧСС ПАНО} + 0,130 × X_{ЧСС 3 мин} – 0,079 × X_{мощПАНО}+ 8,007 × X_{мощПАНО/вес}.

На основании представленного уравнения регрессионной модели у спортсменов следует ожидать увеличения ЧСС_АП при наличии диагноза гастроэнтеролога (на 5,500 уд/мин), диагноза стоматолога (на 1,375 уд/мин), диагноза эндокринолога (на 2,219 уд/мин).

Показатель ЧСС_АП возрастет при увеличении ЧСС_ДО на 1 — на 0,120 уд/мин; увеличении массы тела спортсмена на каждый килограмм массы тела на 0,167 уд/мин; увеличении ЧСС_ПАНО на 1 — на 0,646 уд/мин; увеличении ЧСС_3 мин на 1 — на 0,130 уд/мин; увеличении Мощ_ПАНО/вес на 1 — на 8,007 уд/мин. В то же время при увеличении Мощ_ПАНО следует ожидать уменьшения показателя ЧСС_АП на 0,079 уд/мин. По результатам регрессионной модели у мужчин следует ожидать уменьшение ЧСС_АП на 4,633 уд/мин по сравнению с женщинами.

Полученная регрессионная модель характеризуется коэффициентом множественной корреляции R_xy = 0,830; (p < 0,001), что соответствует высокой тесноте связи по шкале Чеддока. Полученная модель позволила предсказать изменение значения показателя ЧСС_АП с высокой точностью: 68,9% наблюдаемой дисперсии. Оценка зависимости ЧСС_ПАНО (уд/мин) от количественных факторов была выполнена с помощью метода линейной регрессии. Число наблюдений составило 1887.

Результаты линейной регрессии (табл. 2) подтверждают, что наличие стоматологического диагноза независимо связано с увеличением ЧСС_АП на 1,375 уд/мин (p = 0,017). Хотя этот эффект кажется небольшим, он имеет кумулятивное значение в контексте других факторов, таких как пол (увеличение ЧСС_АП у мужчин на 4,633 уд/мин, p < 0,001), наличие гастроэнтерологического диагноза (увеличение на 5,500 уд/мин, p = 0,021) и эндокринологических проблем (увеличение на 2,219 уд/мин, p = 0,039). Модель объясняет 68,9% дисперсии ЧСС_АП (R_xy = 0,830, p < 0,001), что указывает на высокую предсказательную силу и подтверждает системный характер влияния стоматологических заболеваний.

Интересно, что увеличение мощности на ПАНО связано с уменьшением ЧСС_АП (-0,079 уд/мин на 1 Вт, p = 0,007), что может отражать лучшую адаптацию сердечно-сосудистой системы к нагрузке у более тренированных спортсменов. Однако рост мощности на ПАНО/вес увеличивает ЧСС_АП на 8,007 уд/мин (p < 0,001), подчеркивая сложную взаимосвязь между массой тела, силой и сердечной реакцией. Стоит заметить, что, несмотря на значимость выявленных различий в кардиореспираторных показателях, параметры мощности на пике нагрузки не имели статистически значимой разницы между группами. Это может свидетельствовать о том, что кратковременная максимальная работоспособность не страдает, однако выносливость и скорость восстановления ухудшаются, что особенно критично для единоборцев.

Полученные данные согласуются с существующими исследованиями, показывающими, что здоровье полости рта влияет на спортивную работоспособность через несколько механизмов. Во-первых, хроническая боль от кариеса или пародонтита может снижать объем тренировок и концентрацию, что особенно критично в боевых искусствах, где требуется стратегическое мышление [13]. Во-вторых, системное воспаление, вызванное пародонтальными инфекциями, может ухудшать регенерацию мышц и повышать риск сердечно-сосудистых осложнений [14]. В-третьих, проблемы с питанием из-за боли или утраты зубов могут приводить к дефициту макро- и микронутриентов, снижая выносливость [15].

Исследование, проведенное на основе данных углубленного медицинского обследования (УМО) 1887 спортсменов-единоборцев, выявило значительное влияние стоматологических заболеваний на физическую работоспособность и выносливость. Анализ показал, что наличие стоматологических проблем влечет за собой изменение ряда физиологических показателей, включая частоту сердечных сокращений (ЧСС) в различных фазах нагрузки и восстановления, а также мощность на уровне анаэробного порога (ПАНО). Эти результаты подчеркивают важность здоровья полости рта как фактора, влияющего на спортивные результаты [5], особенно в боевых искусствах, где требуется высокий уровень физической подготовки [8] и концентрации [1][9].

Выявленная зависимость ЧСС_ПАНО и ЧСС_ПИК от наличия стоматологических заболеваний подтверждает гипотезу о негативном воздействии стоматологических патологий на адаптационные способности спортсменов. Повышенная ЧСС в различных фазах нагрузки может указывать на снижение эффективности энергетического обмена и замедление процессов восстановления, что крайне важно в профессиональном спорте. Регрессионный анализ также показал, что, помимо стоматологических заболеваний, на физиологические параметры спортсменов оказывают влияние заболевания других систем организма, такие как патологии желудочно-кишечного тракта и эндокринной системы [10][11]. Это подтверждает необходимость комплексного медицинского сопровождения спортсменов с акцентом на междисциплинарный подход.

Полученные данные согласуются с результатами аналогичных работ [16][17] и свидетельствуют о высокой распространенности стоматологических заболеваний, влияющих на физиологические показатели и спортивную результативность, среди спортсменов-единоборцев. Присутствие стоматологических патологий ассоциируется с увеличением нагрузки на сердечно-сосудистую систему [19], что может снижать адаптивные способности организма к физическим нагрузкам и ухудшать процесс восстановления [18][20–22]. Многие спортсмены не имеют достаточной осведомленности и, как следствие, приверженности к профилактической гигиене полости рта [7], что приводит к игнорированию и обострению проблем со здоровьем ротовой полости [5]. Повышение информированности спортсменов, тренеров и спортивных организаций о важности гигиены полости рта может привести к совершенствованию профилактических мер и улучшению результатов [10]. Использование элайнеров или брекетов для коррекции прикуса, адаптированное под контактный спорт [23], может оказаться хорошей профилактикой ортодонтических проблем. Регулярные стоматологические осмотры и использование защитных средств, таких как индивидуальные спортивные капы, могут помочь предотвратить травмы и заболевания полости рта [1]. Эффективные стратегии укрепления здоровья полости рта необходимы для минимизации влияния на работоспособность [4].

Схожесть психофизиологического напряжения во время поединка у борцов-единоборцев с состояниями перегрузок у летчиков, космонавтов и военных [10] наводит на мысль о необходимости применения индивидуальных элайнеров в авиакосмической медицине и медицине экстремальных ситуаций.

Выявленные различия подчеркивают необходимость интеграции стоматологической помощи в систему подготовки спортсменов. Отсутствие значимых различий в VO₂ ПИК и пиковой мощности может указывать на то, что влияние стоматологических заболеваний более выражено на субмаксимальных уровнях нагрузки, характерных для длительных тренировок и соревнований в боевых искусствах. Это согласуется с данными [9], которые показали снижение работоспособности до 21% у спортсменов с плохим здоровьем полости рта.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наличие стоматологического диагноза связано с повышением ЧСС в состоянии покоя, на уровне анаэробного порога и в фазе восстановления, а также с изменением мощности на ПАНО. Эти изменения могут быть обусловлены болевым синдромом, системным воспалением и нарушением питания, что подчеркивает системный характер проблемы. Регрессионная модель показала высокую предсказательную способность, выделив стоматологические заболевания как независимый фактор, влияющий на ЧСС_АП наряду с полом, весом и другими медицинскими диагнозами.

Выявлено значительное влияние стоматологических заболеваний на физическую работоспособность и выносливость. Наличие стоматологического диагноза (группа «1») связано со статистически значимыми различиями (р < 0,05) по сравнению с группой спортсменов без стоматологического диагноза (группа «0»), по ряду физиологических показателей характеризующих физическую выносливость и работоспособность: дыхательный коэффициент R(0) = 1,05 [ 1,03; 1,09], R(1) = 1,04 [ 1,03; 1,07]; частота сердечных сокращений аэробного порога ЧСС_АП(0) = 110,00 [ 100,00; 122,00], ЧСС_АП(1) = 114,00 [ 102,00; 126,00]; частота сердечных сокращений на уровне анаэробного порога ЧСС_ПАНО(0) = 143,00 [ 132,00; 154,00], ЧСС_ПАНО(1) = 147,00 [ 134,00; 158,00]; частота сердечных сокращений на пике нагрузки ЧСС_ПИК(0) = 151,00 [ 144,00; 160,00], ЧСС_ПИК(1) = 152,00 [ 144,00; 163,00]; частота сердечных сокращений на 3 минуте восстановления ЧСС_3 мин (0) = 91,00 [ 82,00; 101,00], ЧСС_3 мин(1) = 93,00 [ 84,00; 102,00]; мощность ступени, на которой достигнут уровень порога анаэробного обмена Мощ_ПАНО(0) = 190,00 [ 165,00; 230,00], Мощ_ПАНО(1) = 200,00 [ 165,00; 240,00].

Выявленные закономерности указывают на необходимость включения стоматологических осмотров и профилактических мероприятий в обязательную медицинскую поддержку спортсменов. Регулярные осмотры, своевременное лечение заболеваний полости рта и использование средств защиты, таких как спортивные капы, могут способствовать снижению негативного влияния стоматологических патологий на спортивную работоспособность. На основе статистически значимых различий параметров работоспособности у спортсменов-единоборцев предложены меры для разработки мероприятий по коррекции стоматологического статуса у высококвалифицированных спортсменов:

1. Необходимость профилактики (регулярные стоматологические осмотры, использование защитных капп и повышение осведомленности спортсменов и тренеров о гигиене полости рта являются ключевыми мерами для минимизации негативного влияния).
2. Комплексный подход (интеграция стоматологической помощи в систему медицинского сопровождения спортсменов должна стать обязательной частью подготовки, особенно в контактных видах спорта).
3. Дальнейшие исследования (необходимы дополнительные исследования для оценки долгосрочных эффектов стоматологических вмешательств и их влияния на когнитивные функции и психологическое состояние спортсменов).
4. Использование индивидуальных элайнеров для предотвращения избыточного воздействия на зубы в условиях перегрузок и экстремальных ситуаций.

Эти выводы и рекомендации могут служить основой для разработки программ профилактики и улучшения спортивных результатов через оптимизацию здоровья полости рта. Использование индивидуальных элайнеров рекомендовано специалистам, чья деятельность связана с перегрузками и экстремальными ситуациями (летчики, космонавты, военные). Индивидуальные элайнеры рассматриваются как средства профилактики и адаптации к реальным и моделируемым условиям изменяющейся силы тяжести применительно к разработке адекватных методов профилактики негативного влияния факторов космического полета.