Függetlenül attól, hogy közvetlenül részt veszünk-e az élsportban, vagy sem, többségünk tisztában van azzal, hogy milyen rendkívüli fizikai felkészültség szükséges ahhoz, hogy valaki részt vehessen az olimpiai vagy paralimpiai játékokon. Ízelítőül: a világ legsikeresebb női sífutójáról nemrégiben készült jelentés szerint a legeredményesebb 5 éves időszakában átlagosan 937 ± 25 órát edzett évente. Ezek az órák 543 ± 9 foglalkozásra oszlottak meg, amelyek alacsony, közepes és magas intenzitású sebesség- és erőedzésekből álltak (Solli, Tønness, & Sandbak, 2017). Ez meglehetősen jellemző lenne egy elit állóképességi sportolóra; egyesek többet, mások kevesebbet edzenek, mindezt sportág- és diszciplínaspecifikus keretek között.
Ez az edzésmennyiség kétségtelenül jelentős fiziológiai és pszichológiai stresszt jelent az érintett egyén számára. Tudjuk, hogy az edzés elérhetősége a nemzetközi versenyeken induló sportolók sikerének vagy kudarcának egyik fő meghatározó tényezője (Drew, Ben, Raysmith, & Charlton, 2017). Mint ilyen, az edzés kihagyása akár betegség, akár sérülés miatt veszélyt jelent a sportolói teljesítményre. A 2016-os riói olimpiát megelőző évben a UK Sport és az angol Institute of Sport becslése szerint 38 sportágban 108.845 nap (~298 év) és 17.173 nap (~47 év) edzésidő veszett el sérülés, illetve betegség miatt. Ezt a kiesett edzésidőt 4685 különálló sérülés vagy betegség okozta, amelyet 1144 sportoló élt át (UK Sport, nem publikált adatok). A brit csapat mind a 2012-es londoni, mind a 2016-os riói olimpiai játékokon az éremtáblázat első három helyezettje között végzett mind az olimpiai, mind a paralimpiai játékokon. Ennek ellenére ezek a sérülés- és betegségszámok jelentős lehetőséget is feltárnak. Csökkenthetjük a sérülések és betegségek számát? Ki tudjuk-e használni a technológia fejlődését, hogy nagyobb rálátást nyerjünk, és ezt teljesítménynövekedéssé alakítsuk?
Az edzés és a verseny során a sportolókra nehezedő stressz rögzítése, számszerűsítése és értékelése rutinszerű gyakorlat a jól szervezett élsportokban. A külső és belső terhelés különféle validált mérési módszereit alkalmazzák (Saw, Main és Gastin, 2016). Népszerű példa erre a GPS-technológia használata, amely gyorsulásméréssel kombinálva lehetővé teszi a sportolók mozgásának pontos számszerűsítését. Az akut:krónikus terhelés koncepciót több sportágban is alkalmazták, hogy betekintést nyújtson a sportoló felkészültségébe és sérülésérzékenységébe (Blanch & Gabbett, 2016). A technológiától eltekintve, erős érvek szólnak amellett, hogy a sportoló által tapasztalt terhelés meghatározásának leghitelesebb és legpontosabb módja, ha egyszerűen megkérdezzük őt, a meglévő adatok pedig alátámasztják a szubjektív észlelések alkalmazásának hatékonyságát (Saw et al., 2016). Legyen szó mozgáselemzésről, akut:krónikus arányról vagy a sportoló szubjektív értékeléséről, a külső és belső terhelés mérését általában korlátozza az adatmennyiség vagy -minőség hiánya, valamint az adatmanipuláció és az értelmezési torzítás kockázata. Az egy adott időszak alatt megtett méterek száma vagy az erőnlét értékelése nagyjából elárulhatja, hogy a sportoló edzés- vagy táplálkozási programjában valami nem egészen megfelelő, de nem nyújt rendszerspecifikus információt az ok-okozati mechanizmus azonosításához.
Talán a biomarkerek betölthetnék ezt a hiányt?
A vérből, nyálból vagy vizeletből származó biomarkerek használata az edzésre adott válaszok és a sportolók egészségének megértéséhez nem újdonság. A vérlaktát mérését minden sporttudományi és edzésélettani szakon tanítják, és számos állóképességi sportágban is alkalmazzák. Az élsportban bőségesen előfordulnak klinikai vérvizsgálatok; a sportolók gyakori hiányosságainak (pl. vashiány) azonosítása érdekében a sportolók évente egyszer vagy kétszer alávetik magukat a gyakori hematológiai és endokrinológiai markerek rendszeres vérvizsgálatának (Ljungqvist et al., 2009). Ezek az adatok azonban nem mindig jutnak ki a klinikáról az edzéskörnyezetbe. Számos más biomarker is van, amelyek információt nyújtanak a sportoló regenerálódásáról és edzésre való felkészültségéről, beleértve az izomkárosodás, a gyulladás, az immunstátusz és az oxidatív stressz markereit. Az ezen fiziológiai rendszerek és a hozzájuk kapcsolódó biomarkerek sportolók egészségére és teljesítményére vonatkozó jelentőségének megértése egyre fontosabbá válik, de a kutatásból a valós életben való alkalmazásba való átültetés még gyerekcipőben jár. Ennek egyértelmű okai vannak. A biomarkerek mérése és elemzése költséges és időigényes lehet, és gyakran speciális szakértelmet igényel. Ezenkívül az adatok gyakran olyan orvosi problémákat tárnak fel, amelyek alapos orvosi kivizsgálást igényelnek. Az olimpiai/paralimpiai sport világában, ahol a költségvetések szűkösek és állandó ellenőrzés alatt állnak, és ahol a sportolók és edzők számára gyors, rugalmas és gyakran reaktív módon kell visszajelzést adni, ezek a kihívások gyakran megfizethetetlenek.
Tehetünk még többet?
A válasz határozottan „igen”. A teljes vérképből több ismeret nyerhető, mint pusztán a laboratórium saját referenciatartományaival való összehasonlítás. A hozzáférhetetlen és alulhasznosított biomarkerek hozzáférhetőbbé tehetők, és hozzáférhetőbbé is válnak. Ahhoz, hogy a biomarkerek által kétségtelenül kínált értéket kiaknázzuk, és hogy valódi hatást gyakoroljunk az élsport kiszámíthatatlan környezetére, a biomarkerek szélesebb körét kell mérnünk a terepen és nagyobb mintavételi gyakorisággal. Gyors elemzésekre van szükségünk, amelyek a valós idejű képességek irányába fejlődnek. Olyan adattudományi megközelítésekre van szükségünk, amelyek képesek kezelni az edzés és a regeneráció által elkerülhetetlenül okozott változékonyságot, és értelmes betekintést nyújtanak. A biomarkerek koncentrációját több tényező befolyásolja, beleértve a tápanyagbevitel mellett a gyulladásra és a szöveti sérülésekre adott akut fázisú válaszokat is. Ezek a zavaró változók csak tovább bonyolítják az adatok értelmezését. E változók és a preanalitikai tényezők jobb megértésére van szükségünk a szűrési szabványok javítása érdekében, ami döntő lépés lesz a biomarkerek megismerésének értékének megvalósításában. Szerencsések vagyunk, hogy a digitális egészségügy és az orvosbiológia forradalmának kellős közepén vagyunk, amelyet a digitális egészségügyi ipar nagy értéke táplál. Talán nem meglepő, hogy az élsport sokat tanulhat és átvehet ettől az iparágtól. A viselhető technológia, az edzés közbeni megfigyelés és az analitika technológiai fejlődése megzavarta a hagyományos egészségügyi ellátási módszereket, és ami fontos, lehetővé tette az individualizálást. A technológiai innovációk és az adattudománynak a diagnosztikai támogatás kulcsfontosságú elemeként való megjelenése olyan lehetőségek sorát nyitotta meg, amelyeket az élsport is kihasználhat.
A sportolók például a világ minden táján versenyeznek, több időzónát átlépve, és jelentős zavarokat okozva a cirkadián összehangolódásban. Ez hatással van az alvásra, a regenerálódásra, az alkalmazkodásra és a teljesítményre. Németországi kutatók gépi tanulási megközelítéssel olyan vizsgálatot fejlesztettek ki, amely lehetővé teszi a belső cirkadián idő becslését egyetlen vérmintából. Annak ismeretében, hogy számos terápiás eredmény napszakonként változik, ez a biomarker-fejlesztés potenciálisan megoldja a belső cirkadián ritmus heterogenitásának kihívását, lehetővé téve a beavatkozás személyre szabottabb megközelítését (Wittenbrink et al., 2018). A cirkadián biomarker használata pontosabb, személyre szabott beavatkozásokat tenne lehetővé a jet lag és az utazási fáradtság hatásainak ellensúlyozására. Fontos, hogy a biomarker-innováció nem csak a vérre korlátozódik. A kevésbé invazívnak tekintett módszerek fejlesztése, például az aptamerek használata a nyálelemzés megbízhatóságának és stabilitásának javítására (Kim, Raston, & Gu, 2016) és a légzési biomarkerek (Maniscalco és mtsai., 2018) hozzáférhetőbbé teszik a tudomány ezen területét.
A biomarkerek innovációja
Természetes, hogy csodáljuk a technológiai újításokat és az általuk kínált lehetőségeket, de az ezeket a technológiákat használó ember szerepe kulcsfontosságú. Az analitikai módszerek fejlődése, amely mélyebb és értelmesebb adatértelmezéshez vezet, életre fogja kelteni a biomarker-technológia által kínált erőt. Egy egyszerű példa erre a hagyományos, populáción alapuló referenciatartományok felcserélése, amelyek kevéssé relevánsak az élsportolók számára, olyan alternatív statisztikai megközelítésekre, mint a kritikus különbségértékek vagy az egyéniség indexe. Ez utóbbi értékeli a populáció-alapú tartományok hatékonyságát a jelentéssel bíró változások értelmezésében, a kritikus különbségértékek pedig figyelembe veszik a biológiai és analitikai eltéréseket, lehetővé téve a szakemberek számára annak meghatározását, hogy a biomarkerek változásai fiziológiai jelentőséggel bírnak-e a sportolók egészsége és teljesítménye szempontjából (Lewis, Newell, Burden, Howatson, & Pedlar, 2016). Az élsportban a biomarkerek innovációjának célja, hogy hatékonyabb támogatást nyújtson a sportolóknak. A technológia és a nagyobb tudásgenerálás kombinálása a továbbfejlesztett analitikai megközelítések és értelmezési képességek révén az, amiben az igazi érték rejlik.
Sporttudomány és sportorvoslás
Ez egy gyorsan változó terület, amely hatalmas lehetőségeket rejt magában a szélesebb lakosság számára. Az élsport a sportolók igényeit szolgáló biomarker-tudomány gyors fejlesztésének terepgyakorlati laboratóriumát kínálja. Tekintettel arra, hogy a komoly edzésmunkának kitett sportolóknál megfigyelt homeosztázis-zavarok közül sok betegséget utánoz, lehetőség nyílik a megközelítések átültetésére a patológiás populációkra, vagy akár mindazok támogatására, akik fizikailag aktívabbá szeretnének válni. A hagyományos sporttudomány és a sportorvoslás szakterületei összeolvadnak. A jövő sporttudományi és sportorvosi szakembereinek el kell fogadniuk ezt a fejlődést, beleértve az ezzel járó kihívásokat és – ami még fontosabb – lehetőségeket. A gyors technológiai változások korát éljük, ami lehetőséget nyit a biomarkerek által nyújtott információk kiaknázására.
Az élsportban a teljesítmény összetett. Az edzés, a táplálkozás, az utazás, az alvás, a sérülések és a pszichológiai jólét kölcsönhatásainak megértése kulcsfontosságú. Ha a biomarker-tudomány fejleszteni tudja a megértésünket, akkor nemcsak az élsportolók, hanem a szélesebb nyilvánosság is profitálhat belőle.
Szerkesztői vélemény: Magyarországon hitelesen, a legmagasabb intézményi és szakmai háttérrel csak a Városmajor Szív- és Érgyógyászati Klinika szakemberei képesek a sportolók teljes állapotfelmérésére (benne a fent említett biomarkerek értékelésére) és az eredményeknek megfelelő teljesítményélettani, edzési és táplálkozási stratégia kidolgozására.
Az Experimental Physiology folyóiratban megjelent írás fordítása, szerzője Richard J. Burden.