Гормональный и метаболический статус спортсменов-пловцов, испытывающих интенсивные физические нагрузки

Введение. Интенсивная физическая активность, присущая современным спортивным нагрузкам, нередко приводит к исчерпанию компенсаторных возможностей и возникновению неблагоприятных сдвигов в метаболических процессах, следствием которых является не только снижение работоспособности, но и развитие физического перенапряжения и/или перетренированности [11]. С целью своевременного выявления нарушений проводят мониторинг метаболических показателей спортсменов. Интенсивный тренировочный процесс может явиться причиной изменения гормонального профиля гипотала-мо-гипофизарно-адренокортикальной системы в связи с напряжением адаптивных метаболических процессов. Традиционным является определение уровня одного из стресс- гормонов – кортизола, обладающего широким спектром эффектов [7]. Чрезмерное повышение уровня кортизола увеличивает продолжительность восстановления и негативно влияет на спортивные результаты [9, 14]. С точки зрения других авторов, нет никаких доказательств негативного влияния глюкокортикоидов на организм спортсменов с диагнозом «перетренированность» при достижении чрезмерных уровней этих гормонов [16].

Интенсивные физические нагрузки могут вызывать сдвиги в содержании тиреоидных гормонов и их соотношении [17, 18]. Негативные изменения в функционировании щитовидной железы, возникающие при интенсивных физических нагрузках, могут нанести вред здоровью спортсмена [10]. Прогнозирование физического перенапряжения, в том числе и перетренированности на основании данных тиреоидного статуса, на сегодняшний до конца не изучено [4].

Научные исследования подтверждают, что деятельность щитовидной железы зависит от вида физических нагрузок, развивающегося при них дефицита энергетического обеспечения и изменений в гипоталамо-гипофизарно-щитовидной оси [2]. Дисфункции щитовидной железы у спортсменов приводят к возникновению нарушений в работе сердечнососудистой системы и некоторых других жизненно-важных систем [12, 13].

Доказано, что на уровень свободно циркулирующего Т 3 определенное влияние оказывает селен, содержание которого может снижаться при интенсивных физических нагрузках [15]. Недостаточный уровень селена ассоциируется со снижением синтеза селено-цистеинзависимых йодтирониндейодиназ, катализирующих восстановительное высвобождение йода из гормонов тиронина для повторного использования. Дейодиназы способствуют активации и инактивации первоначально высвобождаемого гормона-предшественника Т 4 (тироксина) в Т 3 (трийодтиронин) или rT 3 (обратный трийодтиронин) в клетках-мишенях. Имеются данные о прямо пропорциональной линейной связи между дефицитом селена и снижением выработки Т 3 в организме человека, однако такие сведения ограничены в связи со сложностью оценки потребления и статуса селена [1]. Установлено, что дефицит селена может привести к снижению не только уровня Т 3 , но и соотношения Т 3 /Т 4 [18] .

Сдвиги в гормональном фоне спортсменов, испытывающих нагрузки на выносливость, формируются в течение достаточно длительного времени. Кроме того, при оценке гормонального статуса женщин, занимающихся спортом, нужно учитывать, что изменение уровня гормонов щитовидной железы может быть связано с аменореей и энергодефицитом [19]. Углубленное изучение изменения гормонального фона при физических нагрузках будет способствовать выявлению биохимических предикторов физического перенапряжения и будет лежать в основе научного обоснования изменения объема учебнотренировочных нагрузок, а также позволит разработать пути профилактики возможных гормональных нарушений у интенсивно тренирующихся спортсменов.

Цель исследования: изучить влияние интенсивных физических нагрузок на гормональный и метаболический статус пловцов с целью выявления маркеров физического перенапряжения.

Материалы и методы. В выборку вошли 14 пловцов мужского пола в возрасте 18–19 лет, которые имели первый спортивный разряд, разряд кандидата в мастера спорта или мастера спорта. Спортсмены обследованы в контрольно-подготовительном мезоцикле тренировок. Пловцы были поделены на две группы по семь спортсменов в каждой. Спортсмены первой группы не предъявляли жалоб на физическое перенапряжение. Спортсмены второй группы на основании субъективных ощущений предъявляли жалобы на снижение работоспособности, нежелание тренироваться, повышенную утомляемость. Была сформирована контрольная группа из семи спортсменов-пловцов, не испытывающих интенсивных физических нагрузок и допущенных по результатам углубленного медицинского обследования к занятиям спортом. Забор крови для исследования проводили утром, натощак. Кровь забирали из локтевой вены. В сыворотке крови определяли концентрации молочной и мочевой кислот, мочевины, глюкозы с использованием реактивов фирм «Hospitex Diagnostics» и «Ольвекс Диагнос-тикум»; содержание кортизола, свободного трийодтиронина (fТ 3 ), свободного тироксина (fТ 4 ) и тиреоглобулина анализировали при помощи набора реагентов «Вектор-Бест». Статистический анализ проводили с использованием U-критерия Манна – Уитни с использованием компьютерной программы SPSS 13.0 for Windows. Уровень значимости считали достаточным при Р < 0,05.

При проведении исследования соблюдали принципы Хельсинской декларации «Этические принципы медицинских исследований с привлечением человека в качестве их субъекта». Все спортсмены, принявшие участие в исследовании, подписали добровольное информированное согласие. Проведение исследования одобрено локальным Этическим комитетом ФГБОУ ВО «ОмГМУ Минздрава России» (протокол № 111 от 14.06.2019 г.).

Результаты исследования и их обсуждение. В контрольной группе спортсменов содержание лактата – 2,20 ± 0,15 ммоль/л, мочевой кислоты – 325,0 ± 0,10 мкмоль/л, мочеви- ны – 5,27 ммоль/л, глюкозы – 5,17 ± 11 ммоль/л. У спортсменов второй группы, предъявляющих жалобы на снижение работоспособности, содержание лактата увеличено в 2,44 раза по сравнению с аналогичным показателем у лиц контрольной группы (Р = 0,002) и в 1,29 раза – по сравнению со спортсменами первой группы (Р < 0,05). Содержание мочевой кислоты у спортсменов с признаками физического перенапряжения увеличено по сравнению с контролем и спортсменами первой группы соответственно в 1,52 (Р = 0,007) и 1,47 раза (Р = 0,04). Содержание глюкозы у спортсменов второй группы было снижено в 1,34 раза (Р = 0,01) по сравнению с контролем и в 1,38 раза (Р = 0,006) по сравнению с пловцами первой группы. Концентрация мочевины у спортсменов второй группы достоверно не отличалась от аналогичного показателя в контрольной и первой группах испытуемых.

В контрольной группе спортсменов содержание в сыворотке крови кортизола составило 887 (742–938) нмоль/л, fТ3 – 2,74 (2,66– 2,96) пмоль/л, fТ4 – 14,5 (12,8–14,7) пмоль/л и тиреоглобулина – 3,89 (2,71–8,78) нг/мл. В первой группе спортсменов уровень кортизола был повышен в 1,19 раза по сравнению с контролем (Р = 0,01). У спортсменов с при- знаками физического перенапряжения концентрация кортизола была еще более высокой, она в 1,32 раза превышала аналогичный показатель в контроле (Р = 0,002) и в 1,11 раза превосходила значение у обследованных первой группы (Р = 0,015) (рис. 1).

У спортсменов первой группы не отмечено статистически значимых отличий по содержанию тиреоглобулина в крови по сравнению с контрольной группой, в то время как у пловцов второй группы этот параметр был снижен в 1,98 раза (Р = 0,004). Кроме того, уровень тиреоглобулина у спортсменов последней из названных групп был ниже в 2,42 раза по сравнению с аналогичным параметром у спортсменов первой группы (Р = 0,015) (рис. 2).

У спортсменов первой группы уровень fТ 4 в крови статистически значимо не отличался от данного параметра в контрольной группе, у пловцов второй группы он был снижен в 1,17 раза (Р = 0,02) (рис. 3). По содержанию в сыворотке крови fТ 3 достоверных отличий между группами спортсменов не обнаружено.

Согласно литературным данным, чрезмерные физические нагрузки не обязательно приводят к дисфункции щитовидной железы, они могут быть связаны с транзиторными

Контроль

Группа 2

Группа 1 Серия

Рис. 1. Содержание кортизола в сыворотке крови спортсменов-пловцов: группа 1 – не предъявляющие жалоб, группа 2 – предъявляющие жалобы на перенапряжение; * – Р < 0,05 по сравнению с контролем; # – Р < 0,05 по сравнению с группой 1

Fig. 1. Serum cortisol levels in swimmers: Group 1 – swimmers experiencing no overtraining symptoms; Group 2 – swimmers experiencing overtraining symptoms; * – Р < 0.05 compared to the control group; # – Р < 0.05 compared to Group 1

12,00

10,00

8,00

6,00

4,00

2,00

*#

0,00

I

Контроль

I                                          I

Группа 1 Группа 2

Серия

Рис. 2. Содержание тиреоглобулина в сыворотке крови спортсменов-пловцов; группа 1 – не предъявляющие жалоб, группа 2 – предъявляющие жалобы на перенапряжение; * – Р < 0,05 по сравнению с контрольной группой; # – Р < 0,05 по сравнению с группой 1

• Fig. 2.    Serum thyroglobulin levels in swimmers; Group 1 – swimmers experiencing no overtraining symptoms; Group 2 – swimmers experiencing overtraining symptoms; * – Р < 0.05 compared to the control group; # – Р < 0.05 compared to Group 1

18,0

17,0

16,0

О

15,0

14,0

О Q.

S

I—

13,0

12,0

11,0

Контроль Группа 1 Группа 2

Серия

Рис. 3. Содержание тироксина в сыворотке крови спортсменов-пловцов: группа 1 – не предъявляющие жалоб, группа 2 – предъявляющие жалобы на перенапряжение; * – Р < 0,05 по сравнению с контрольной группой

• Fig. 3.    Serum thyroxine levels in swimmers: Group 1 – swimmers experiencing no overtraining symptoms; Group 2 – swimmers experiencing overtraining

symptoms; * - Р < 0.05 compared to the control group нарушениями метаболизма ее гормонов, связанными со снижением периферической конверсии тироксина в трийодтиронин и/или функциональной активности щитовидной железы из-за высвобождаемых во время физической нагрузки циркулирующих ингибирующих факторов [16]. Однако необходимо учитывать, что дефицит гормонов щитовидной железы может оказывать негативное влияние на сократительную функцию скелетных мышц [2]. По данным Е.А. Туровой и соавт. (2020), гормональный дисбаланс, возникающий вследствие чрезмерного физического перенапряжения, является фактором снижения эффективности тренировочной деятельности и восстановительных процессов у спортсменов. Отмечено, что у 32 % обследованных спортсменов диагностируются снижение содержания гормонов щитовидной железы и гипотиреоз.

В ходе проведенного исследования показано, что интенсивные физические нагрузки приводят к повышению уровня кортизола в крови, очевидно, вследствие активации стресс-реализующих систем. Более высокое содержание кортизола отмечается у спортсменов с жалобами на физическое перенапряжение (снижение работоспособности, нежелание тренироваться, повышенную утомляемость). Учитывая тот факт, что уровень кортизола повышается после физических нагрузок и не только у юных спортсменов, но и у взрослых [8, 14], этот отдельно взятый показатель не может быть рассмотрен как предиктор физического перенапряжения. Это подтверждают и другие исследования, в частности, при изучении восстановительных процессов у гребцов на каноэ через 14 и 44 часа после недельного тренировочного микроцикла показано, что оценка уровня кортизола в крови менее информативна, чем активность аспартатаминотрансферазы [6]. Нужно учитывать и тот факт, что сочетание относительно низкого значения кортизола в крови с высоким уровнем тиреотропного гормона и свободного тироксина свидетельствует о более высокой тренированности спортсменов и об адаптации гипофизарно-тиреоидной и гипофизарнонадпочечниковой систем к регулярным интенсивным физическим нагрузкам [5]. Вместе с тем необходимо понимать, что высокий уровень кортизола увеличивает риск развития сердечно-сосудистой патологии и внезапной сердечной смерти [2, 10].

Заключение. Любые выявленные в ходе мониторинга состояния здоровья спортсмена метаболические изменения должны учитываться для корректировки тренировочного процесса и рациона питания [18]. До настоящего времени не прекращается поиск предикторов физического перенапряжения на основе биохимических показателей, отражающих метаболические процессы [3]. Во всех исследуемых группах спортсменов содержание мочевой кислоты, мочевины и глюкозы находилось в пределах референсных интервалов. Во второй группе спортсменов максимальное превышение по сравнению с контролем выявлено по лактату. Кроме того, по этому показателю зафиксированы наибольшие отличия между первой и второй группами спортсменов. У спортсменов второй группы отмечено повышение мочевой кислоты по сравнению с контролем и спортсменами первой группы, не предъявляющими жалоб на снижение работоспособности, что свидетельствует о нарушении пуринового обмена у спортсменов первой из названных групп и подчеркивает значимость этого показателя в качестве маркера физического перенапряжения.

В настоящем исследовании выявлено, что у спортсменов, не предъявляющих жалобы на физическое перенапряжение, содержание fТ 3 и fТ₄ не отличалось от контрольных значений. В группе пловцов с жалобами на физическое перенапряжение наблюдалась иная картина: уровень тиреоглобулина был снижен в 1,98 раза, а fТ 4 – в 1,17 раза по сравнению с контролем. Данные результаты свидетельствуют о возможности рассмотрения изменения уровня гормонов щитовидной железы как диагностических тестов физического перенапряжения.

В перспективе необходим поиск путей профилактики потенциально возможных нарушений метаболизма гормонов щитовидной железы у спортсменов с интенсивными нагрузками. При зависимости уровня свободного тироксина и тиреоглобулина от содержания селена [1] одним из путей профилактики может явиться использование биологически активных селеносодержащих добавок. Маркером необходимости дополнительного введения селена может служить снижение активности селенозависимой глутатионпероксидазы.