Wykorzystanie technologii SO/CHECK w badaniach sportowców oraz w analizie bioenergetyki wysiłku fizycznego

Dr hab. Ewa Kłodzińska

Wprowadzenie

Współczesna medycyna sportowa i nauki o wysiłku fizycznym coraz częściej sięgają po nowoczesne narzędzia diagnostyczne, które pozwalają ocenić stan organizmu sportowca na poziomie komórkowym, metabolicznym i funkcjonalnym. Jednym z nich jest technologia SO/CHECK – szybka, nieinwazyjna metoda spektrofotometryczna wykorzystująca analizę widma VIS–NIR oraz modele chemometryczne do oceny poziomu pierwiastków, witamin, metali ciężkich i markerów stresu oksydacyjnego w tkankach.

SO/CHECK nie jest urządzeniem terapeutycznym ani regeneracyjnym. To wyłącznie narzędzie diagnostyczne, które dostarcza danych służących do podejmowania decyzji w zakresie żywienia, suplementacji, monitorowania przeciążeń oraz profilaktyki sportowej. Jego wartość polega na tym, że pozwala w czasie rzeczywistym:

• ocenić stan odżywienia i adaptacji metabolicznej,
• zidentyfikować niedobory osłabiające wydolność,
• kontrolować stres oksydacyjny związany z intensywnym treningiem,
•  monitorować wpływ obciążeń treningowych na metabolizm sportowca.

Dzięki temu stanowi narzędzie idealnie wpisujące się w koncepcję bioenergetyki wysiłku fizycznego, rozumianej jako analiza procesów odpowiedzialnych za produkcję, zużycie i odzyskiwanie energii podczas aktywności fizycznej.

Czym jest technologia SO/CHECK i co mierzy?

SO/CHECK to system oparty na analizie widma odbiciowego w zakresie światła widzialnego i bliskiej podczerwieni (VIS–NIR). Procedura polega na przykładaniu głowicy pomiarowej do skóry, generowaniu światła o określonych długościach fal oraz rejestrowaniu zmian sygnału po odbiciu od tkanek.

Następnie dane te są analizowane w modelach chemometrycznych zbudowanych na wzorcach laboratoryjnych, co pozwala oszacować stężenia wybranych składników.

SO/CHECK umożliwia ocenę:

1. Pierwiastków mineralnych kluczowych dla pracy mięśni i układu nerwowego

• magnez (skurcz i rozkurcz mięśni, ATP),
• potas i sód (przewodnictwo nerwowe),
• wapń (kontrakcja mięśni, sygnalizacja komórkowa),
• cynk (adaptacja treningowa, odporność, metabolizm białek)
• fosfor (element ATP, fosfolipidów błon i metabolizmu energii),
• żelazo (transport tlenu, mitochondria).

2. Witamin metabolicznych

Witamin z grupy B, witaminy D, antyoksydantów naturalnych – kluczowych dla wytwarzania energii i ochrony przed stresem oksydacyjnym.

3. Metali ciężkich

Rtęć, ołów, kadm, aluminium – substancje, które obciążają mitochondria i zaburzają pracę układu nerwowego.

4. Markerów stresu oksydacyjnego

Wartość ta informuje o:

• przeciążeniu treningowym,
• niewystarczających zasobach antyoksydacyjnych,
• możliwości występowania uszkodzeń oksydacyjnych tkanek.

Rola SO/CHECK w ocenie bioenergetyki wysiłku fizycznego

Bioenergetyka wysiłku opisuje funkcjonowanie układów odpowiedzialnych za dostarczanie energii podczas pracy mięśni. Na wydolność wpływa szereg parametrów, które można ocenić dzięki SO/CHECK.

1. Magnez, fosfor i ATP – fundament energetyki komórkowej

• Magnez jest kofaktorem wszystkich reakcji związanych z ATP.
• Fosfor tworzy struktury wysokoenergetyczne: ATP, fosfokreatynę, fosfolipidy błon.
• Deficyt fosforu jest jedną z najczęstszych przyczyn obniżonej energii na poziomie komórkowym u sportowców.

Dzięki SO/CHECK można określić, czy niedobory te wpływają na:

• szybkie męczenie się,
• spadek siły i mocy,
• zwiększone ryzyko mikrouszkodzeń mięśni.

2. Żelazo, hemoglobina i wydolność tlenowa

SO/CHECK pozwala oszacować zawartość żelaza w tkankach. Parametr ten jest kluczowy dla:

• transportu tlenu,
• VO₂max,
• zdolności do utrzymywania intensywnego wysiłku aerobowego.

Niedobór żelaza to jedna z najczęstszych przyczyn spadku formy u biegaczy, triatlonistów i kolarzy.

3. Stres oksydacyjny jako wskaźnik przeciążenia treningowego

Trening generuje wolne rodniki. Gdy ich produkcja przekracza możliwości organizmu, pojawia się:

• spadek wydolności,
• zaburzenia regeneracji,
• większe ryzyko kontuzji,
• osłabienie mięśni.

SO/CHECK umożliwia ocenę:

• poziomu stresu oksydacyjnego,
• rezerw antyoksydacyjnych,
• adaptacji metabolicznej zawodnika.

4. Pierwiastki regulujące gospodarkę glukozy i pracę mitochondriów

• Chrom wpływa na wrażliwość insulinową i tempo odbudowy glikogenu.
• Jod i selen determinują pracę tarczycy i jej kontrolę nad metabolizmem.
• Miedź uczestniczy w funkcjonowaniu enzymów mitochondrialnych.

Dzięki temu SO/CHECK daje wgląd w podstawowe procesy bioenergetyczne.

Zastosowanie SO/CHECK w sporcie – praktyczne scenariusze

1. Badania przesiewowe przed sezonem

SO/CHECK pozwala ocenić:

• gotowość metaboliczną sportowca,
• niedobory wymagające korekty,
• parametry wpływające na adaptację treningową.

Idealne narzędzie przy budowaniu planu przygotowawczego.

2. Monitoring obciążeń i przeciążeń

Regularne pomiary pozwalają:

kontrolować stres oksydacyjny

śledzić zmiany poziomu minerałów,

wykrywać stany graniczne przed przetrenowaniem.

To szczególnie ważne w sportach wytrzymałościowych.

3. Celowanie w suplementację i żywienie

Na podstawie wyników można dobrać:

• suplementy mineralne i witaminowe,
• protokoły antyoksydacyjne,
• strategie odżywiania dopasowane do poziomu obciążeń.

SO/CHECK nie leczy, ale podpowiada co należy uzupełnić.

4. Wsparcie w rehabilitacji sportowców

Przy powrocie po kontuzji lub przerwie:

• widać realne niedobory,
• można precyzyjnie korygować metabolizm,
• łatwiej kontrolować tempo powrotu do formy.

5. Zastosowanie w sportach siłowych

SO/CHECK ocenia parametry wpływające na:

• syntezę białek (cynk, magnez),
• pracę mięśni (wapń, potas),
• struktury tkanki łącznej (krzem, siarka).

To ważne dla kulturystów, ciężarowców, zawodników sportów walki.

6. Zastosowanie w sportach wytrzymałościowych

Dla biegaczy, triatlonistów, pływaków i kolarzy kluczowe są:

• żelazo → tlen → VO₂max,
• magnez i potas → skurcz mięśnia,
• stres oksydacyjny → regeneracja,
• fosfor → ATP.

SO/CHECK pozwala kontrolować wszystkie te elementy.

Dlaczego SO/CHECK jest tak cenne w sporcie?

• badanie trwa minutę,
• jest nieinwazyjne,
• można je powtarzać regularnie,
• daje natychmiastową informację o stanie metabolicznym,
• jest idealne dla klubów, trenerów, fizjologów, dietetyków, gabinetów regeneracji.

W sporcie zawodowym liczy się czas reakcji – szybka diagnostyka pozwala działać zanim pojawi się spadek formy.

Literatura

1. Powers SK., Jackson MJ. Exercise-induced oxidative stress: cellular mechanisms and impact on muscle force production. DOI: 10.1152/physrev.00031.2007
2. Gómez-Cabrera MC., Doménech E., Viña J. Moderate exercise is an antioxidant: Upregulation of antioxidant genes by training. DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2007.02.001
3. Ji LL. Exercise-induced modulation of antioxidant defense. DOI: 10.1111/j.1749-6632.2002.tb02085.x
4. Steinbacher P., Eckl P. Impact of oxidative stress on exercising skeletal muscle. DOI: 10.3390/biom5020356
5. Jacobs RA., et al. Improved muscle oxidative capacity and mitochondrial enzyme activity after endurance training in humans. DOI: 10.1152/japplphysiol.01331.2012