Az Intézet bemutatása:

Az elmúlt nyolc évben különböző K+F+I projektek keretében terhelés-élettani labort fejlesztettünk ki. A laborban lehetőség van a hőmérséklet különböző szinteken tartására, illetve a páratartalom befolyásolására. Egészséges, kontroll személyeken túl rendszeresen foglalkozunk élsportolók vizsgálatával. Felügyeljük a paralimpiai csapat munkáját, valamint a válogatott szervtranszplantált sportolói csoportot is. A labor rendelkezik a megfelelő szakember háttérrel: kardiológus, belgyógyász, sportorvos, testnevelő tanár, gyógytestnevelő tanár, humánkineziológus. A munkatársak rendszeresen felügyelik az olimpiai válogatott közel 40%-át és a teljes paralimpiai csapatot.

Az intézet szakmai tevékenysége a projektben:

A kutatócsoport a klimatikus paraméterek hatását elemzi a fizikai teljesítőképességre és stressz toleranciára.

Jól ismert, hogy a fizikális teljesítőképességet és a fizikai aktivitás során fellépő stresszt külső fizikális körülmények, mint a hőmérséklet, páratartalom vagy a légnyomás, nagymértékben befolyásolhatják. Ezt sportolók felkészítésénél számos esetben ki is használjuk a teljesítmény optimalizálására úgy, mint magashegyi edzőtáborok, az év hideg hónapjaiban trópusi edzések, vagy éppen ellenkezőleg, bizonyos sportágak esetén alacsony hőmérséklet mellett végzett edzések. A globális klímaváltozás azonban generációról-generációra lassan, de folyamatosan változtathatja meg az adott földrajzi területen élő emberek fizikális teljesítőképességét és stressztűrő-képességét. Ez jól érzékelhető hatással lehet a lakosság bioritmusára is, például elegendő a déli országokban általános ebéd utáni pihenő időre, sziesztára, vagy ugyancsak a mediterrán területeken az esti étkezési szokásokra gondolni, összevetve mondjuk a skandináv országokban tapasztaltakkal. Egy másik jelenség a mérsékelt övi régióban az évszakok összemosódása, a tavasz és az ősz markáns elkülönülésének megszűnőben lévő volta. A klímaváltozás lassú bekövetkezése nem teszi lehetővé az élettani és biokémiai paraméterek változásainak nyomon követését, ugyanakkor elsősorban labor körülmények között, de akár különböző évszakok eltérő klimatikus viszonyait kihasználva, szabadtéri körülmények között is jól tanulmányozható.

Célunk tehát az, hogy a klímaváltozás egyes paramétereit ezen folyamat lassú sebességével ellentétben némiképp extrém mértékben modellezzük, és vizsgáljuk ennek hatását az emberi szervezetre különböző fizikai terhelés alatt.

A klímaváltozás egyes paramétereit az átlagos lassú folyamatok sebességével ellentétben némiképp extrém mértékben modellezzük, és vizsgáljuk ennek hatását az emberi szervezetre különböző fizikai terhelés alatt, eredményt kapva az extrém körülmények hatásáról.

Kutatási terv:

Modellezni kívánjuk a hőmérséklet és a páratartalom változásának hatását egészséges, kontroll egyének, élsportolók és parasportolók esetében. Külön figyelmet kívánunk fordítani az alsóvégtag bénulással rendelkező csoportra, mivel bennük a test jelentős részében a felületi hő érzékelése kiesett, és így keringési adaptációjuk is különleges.
Laborkörülmények között egy alacsony /15C/ egy semleges /20C/ és egy magas /30C/ hőmérsékletet állítunk elő, valamint előbbihez hasonlóan többféle páratartalom mellett is elvégezzük vizsgálatainkat. Spirometriás vizsgálataink több területre kiterjeszthetőek.

Normál, standard hőmérsékleti és páratartalommal bíró körülmények között vita maximális és szubmaximális tesztekkel megállapíthatóak a sportolók válaszreakciói, melyekhez aztán viszonyítani tudjuk a fentiekben ismertetett, módosított környezetben végrehajtott tesztek eredményeit. Ritkán vizsgált paraméter a terhelés előtti és terhelést követő pulmonális funkció változása különböző hőmérsékleti körülmények mellett.

Spiroergometriás vizsgálatokkal láthatóvá kívánjuk tenni hőmérséklet és a páratartalom változtatásával megjelenő teljesítménybeli, pulmonális és kardiális funkciók változását. Nyugalomban, és terhelést követően mérni tudjuk a hőmérséklet és a páratartalom hatását a forszírozott kilégzési volumen (FEV(1)), kilégzési csúcsáramlási sebesség (PEF), forszírozott vitálkapacitás (FVC), statikus vitálkapacitás (IVC) értékeire. A maximális oxigénfelvétel (VO2max), a légzésszám, a percventiláció, a légzésmélység, a kardiális funkciók közül pedig a szívfrekvencia, és a terheléses EKG felvétel ad információt a környezeti különbségek okozta változásokról.

A klasszikus terhelésélettani vizsgálatok mellett a plazma és a kilélegzett levegő biokémiai paramétereit is vizsgálni kívánjuk. Mérni fogjuk a katekolaminok szintjét, az oxidatív stressz mértékére jellemző molekulák szintjét, és a vizsgált egyén anyagcsere állapotára jellemző molekulák szintjét. A pályázat futamideje alatt ezeket a paramétereket szeretnénk tömegspektrométeres alapra helyezni. Ennek azért van jelentősége, mert a meghatározásokhoz elegendő egy szűrő papírra cseppentett 50 ml-es vérminta, amely fülcimpából és ujjbegyből is kinyerhető, vagyis nem szükséges az invazív vénás vérvétel. További előnye, hogy a minta könnyen szállítható akár normál borítékban postai küldeményként. Egyúttal párhuzamosan több minta is készíthető és ezek archiválhatóak. Hasonló módszer hazánkban már létezik egyik együttműködő partnerünknél, ahol csecsemőkori anyagcsere betegségeket vizsgálnak. A módszer tehát megfelelő standard molekulák alkalmazásával viszonylag könnyen adaptálható. A vizsgálatok során és a terhelés befejezése után közvetlenül EKG felvételt készítünk. A korábban általunk kifejlesztett szoftver alkalmas a klasszikus EKG paraméterek mellett az autonóm funkció vizsgálatára is. Ennek elemzését azért tartjuk fontosnak, mert különböző sportágak esetén az autonóm funkció a nem sportoló egyénekhez képest alap helyzetben is változik (például a férfi vízipóló játékosok autonóm idegi funkciója hasonló az enyhén cukorbetegségben szenvedőkéhez). Az autonóm idegi funkció fizikai terhelés hatására létrejövő változásáról pedig keveset tudunk, és még kevesebb ismerettel rendelkezünk ezen paraméterek viselkedéséről különböző klimatikus viszonyok között. A terhelés során párhuzamosan mérni fogjuk a bélrendszer motilitását is, saját fejlesztésű, hasfalra rögzített érzékelő segítségével. Első eredményeink ezzel az eszközzel azt mutatják, hogy a bélmotilitás változása a stresszhelyzet kialakulását a érzékenyebben mutatja kardiális paramétereknél. Az eszköz prototípusát a projekt időtartama alatt telemetriás fejlesztéssel egészítenénk ki, amely lehetővé teszi a pályakörülmények között végzett mozgás alatti analízist is. További paraméterként természetesen a vérnyomást is monitorozzuk.

Vizsgálataink során a kontroll csoportot bizonyítottan nem sportoló egyének adják. Az élsportolók vizsgálata azért célszerű, mert ebben a csoportban feltevésünk szerint markáns változások lesznek tapasztalhatóak. Egy további csoportot képzünk rendszeresen alacsony intenzitással sportoló személyekből. A vizsgálatukat az indokolja, hogy ők képezik a társadalom jelentős szegmensét, és vizsgálatuk fog választ adni arra a kérdésre, hogy a mozgás szempontjából egészségtudatos élet mennyiben eredményez pozitív változásokat a vizsgált paraméterekben. A mindennapos testnevelés bevezetésével és az egész életen át tartó mozgás koncepciójának megfogalmazódásával ennek komoly gyakorlati jelentősége lehet. A parasportolók vizsgálata keringés-élettani és idegi funkció szempontjából hasznos és informatív. Érdeklődésünk oka, hogy előbbi versenyzők egy különleges csoportot képeznek, melynek reakciói eltérhetnek az ép sportolókétól.

Összefoglalva, azt gondoljuk, hogy a labor körülmények között, illetve a kültéri helyszínen, modellezett, különböző klimatikus paraméterek mellett végzett vizsgálataink felvilágosítást adhatnak arról, hogy a hazánk területén az elkövetkezendő évtizedekben bekövetkező változások milyen előnyös vagy előnytelen irányban fogják változtatni teljesítőképességünket és stressz toleranciánkat. A kutatás eredményei hasznosak lehetnek az extrém körülmények között dolgozók vizsgálatára is, így a magas (pl. tűzoltók), vagy éppen alacsony hőmérsékleten dolgozó szakemberek állapotának felmérésére. A nyert élettani paramétereken túl a projekt során hardver és szoftver továbbfejlesztést is végrehajtunk, úgy az EKG gép, mint a bélmotilitást mérő gép esetében. Új, komplex módszert dolgozunk ki a stressz állapot jellemzésére. Szintén új elemként értékelendő a terhelésélettani vizsgálat összekötése az online finomanalitikával.

Tóth Miklós az MTA doktora, tanszékvezető egyetemi tanár
Kutatóorvos majd klinikai orvos a Semmelweis Egyetemen, az MTA Orvostudományok Osztályának tudományos titkára 18 éven keresztül. A Szentágothai János Tudásközpont operatív igazgatója. A Semmelweis Egyetem Technológia Transzfer, Innovációs és Kutatóegyetemi témákat érintő projektek szakmai vezetője. 2007-től tanszékvezető egyetemi tanár a Testnevelési és Sporttudományi Kar Egészségtudományi és Sportorvosi Tanszékén. Közben két éven keresztül az Egyetem Tudományos és Innovációs rektor helyettese. Számos szakmai bizottság vezetőségi tagja. 2009-től a Magyar Sporttudományi Társaság elnöke és 2012-től a Magyar Olimpiai Bizottság alelnöke, az egyetemi-főiskolai és diáksportért felelős elnök. Erőssége az orvos-szakmai tartalom gyakorlati bemutatása, közérthetővé tétele.

Protzner Anna

Harmadéves PhD hallgató, kutatási területe „A katekolamin szint változása terhelés hatására” (2010-), „A kilélegzett levegő vizsgálata ioncsapdás tömeg spektrométerrel” (2011-). A projekt koordinátora a Semmelweis Egyetem Testnevelési és Sporttudományi Kar terhelésdiagnosztikai laboratóriumának részéről.
Bélmotilitás mérés és különböző ergométerekkel folytatott terheléses vizsgálat tesztprotokolljának végrehajtása. Kilélegzett levegő tömeg spektrométeres analízisének finomhangolása, a mérési metodika pontosítása, EKG és bélmotilitás méréssel történő tesztelése. Ép sportolók terheléses vizsgálatának vezetése. Stresszre utaló molekulák meghatározása kilélegzett levegőből tömeg spektrometriás vizsgálat keretében. Adatok feldolgozása, elemzése, kongresszusi anyagok kidolgozásának kezdete. Adatok kiértékelése, az eredmények prezentálása szakmai fórumokon, publikációs tevékenység.

Trájer Emese

PhD hallgató, kutatási terület az „Élvonalbeli versenyzők terhelésdiagnosztikai vizsgálata” (2009-), „Gének szerepe az élsportban” (2009-), „Hirtelen szívhalálra hajlamosító tényezők kiszűrése speciálisan erre a célra fejlesztett EKG szoftver segítségével” (2010-), „Tömegspektrometriával kiegészített terhelésdiagnosztikai vizsgálat élvonalbeli sportolóknál” (2011-).
Bélmotilitás mérés és különböző ergométerekkel folytatott terheléses vizsgálat tesztprotokolljának végrehajtása. Transzplantált sportolók terheléses vizsgálatának vezetése. Mintavétel kapilláris vérből szűrőpapírra. Spiroergometriás vizsgálatok végrehajtása, vezetése, elemzése ép és transzplantált sportolók részvételével. Spiroergometriás vizsgálatok vezetése különböző laborhőmérsékleteken és páratartalom feltételek mellett. Adatok feldolgozása, elemzése, kongresszusi anyagok kidolgozásának kezdete. Adatok kiértékelése, az eredmények prezentálása szakmai fórumokon, publikációs tevékenység.

Bosnyák Edit

PhD hallgató, kutatási területe az „Élvonalbeli versenyzők terhelésdiagnosztikai vizsgálata” (2009-), „Gének szerepe az élsportban” (2009-), „Hirtelen szívhalálra hajlamosító tényezők kiszűrése speciálisan erre a célra fejlesztett EKG szoftver segítségével” (2010-), „Tömegspektrometriával kiegészített terhelésdiagnosztikai vizsgálat élvonalbeli sportolóknál” (2011-), „A sejtmentes DNS terheles hatäsära bekövetkezö vältozäsänak vizsgälata kapilläris es venäs verben” (2013-).
Para sportolók terheléses vizsgálatának vezetése. Spiroergometriás vizsgálatok vezetése különböző laborhőmérsékleteken és páratartalom feltételek mellett. Adatok feldolgozása, elemzése, kongresszusi anyagok kidolgozásának kezdete. Adatok kiértékelése, az eredmények prezentálása szakmai fórumokon, publikációs tevékenység.