Индекс тестосерон / кортизол как эндокринный маркер процессов восстановления висцеральных систем после мышечного напряжения

Механизм воздействия на внутренние органы и обменные процессы во многом объясняет теория моторно-висцеральных рефлексов, созданная М.Р. Могендовичем. Согласно ей ведущая роль в осуществлении влияний со стороны опорно-двигательного аппарата на различные функции принадлежит нервной системе. Однако в последние годы установлено участие в этих влияниях и ряда желез внутренней секреции, в особенности гипофизарнонадпочечниковой системы.

В ряде исследований [1, 3, 5, 10] убедительно показано, что у спортсменов во время тренировочных и соревновательных нагрузок усиливаются симпатоадреналовая и гипофиз-адренокортикаль-ная активности. В этом случае наблюдается активация тренировочной нагрузкой механизмов общей адаптации, которая приводит к изменениям в гормональном спектре, обеспечивающим мобилизацию как энергетического, так и пластического резерва организма, его восстановление [2,12].

Внешнесекреторная деятельность поджелудочной железы регулируется нейрогуморальными механизмами с участием гормонов эндокринных желез [6, 7, 9]. Работ, посвященных изучению механизмов гормональной регуляции желудочнокишечного тракта, прежде всего, внешнесекреторной активности поджелудочной железы в условиях восстановления после мышечного напряжения у лиц с различным уровнем и спецификой повседневной двигательной активности, практически нет. В большей степени это и определило цель и направление настоящего исследования.

Материалы и методы исследований. В исследовании приняли участие мужчины в возрасте от 18 до 22 лет. По условиям работы все обследуемые разделены на три группы. Контрольную группу (п = 8) составили лица, не занимающиеся спортом, во вторую группу (п = 8) вошли спортсмены высокой квалификации, развивающие преимущественно скоростно-силовые качества (еди ноборцы), в третью группу (п = 8) - спортсмены, развивающие качество выносливости (лыжники, биатлонисты). В качестве модели острого мышечного напряжения предлагалась часовая велоэрго-метрическая нагрузка на уровне 60-70 % от МПК. Для изучения динамики восстановления рассматриваемых показателей исследование проводилось в четыре этапа. Первый этап - состояние физиологического покоя (фоновые данные), второй этап -воздействие физической нагрузки, третий и четвертый этапы - восстановление продолжительностью 1 и 2 часа соответственно. Методом иммуно-ферментного анализа в сыворотке крови натощак и через 15 минут после введения стимулятора панкреатической секреции определяли содержание кортизола и тестостерона. С целью определения восстановления висцеральных функций исследовали эффекты последействия мышечного напряжения внешнесекреторной функции поджелудочной железы. Для этого методом фракционного гас-тордуоденального зондирования определяли секрецию бикарбонатов, ферментов в условиях базальной секреции и стимулированной 0,5 % раствором соляной кислоты в объеме 30 мл. Все исследования проводились при наличии письменного согласия обследуемых и с учетом биоэтических норм. Статистический анализ проводили с использованием t-критерия Стьюдента. Для сравнения переменных в каждой обследуемой группе по отношению к фоновым данным применяли парные критерии. Взаимосвязь параметров оценивали путем расчета коэффициента корреляции (г) Пирсона при уровне безошибочного прогноза более 95 % (р < 0,05).

Результаты исследований и их обсуждение. Анализ полученных данных показал отсутствие различий в содержании гормона, обладающего анаболическим действием (тестостерона), в состоянии покоя между группами обследуемых (см. таблицу).

Содержание гормонов в сыворотке крови у обследуемых с различным уровнем и спецификой повседневной двигательной активности в состоянии относительного мышечного покоя (М ± т) (п = 24)

Гормоны	Контрольная группа		Борцы		Лыжники
	Натощак	Стимуляция	Натощак	Стимуляция	Натощак	Стимуляция
Кортизол (К), нг/мл	233 ± 18,5	132 ± 13,2	252 ± 27,4	170 ±8,49*	302 ±31	209 ± 23,09*
Тестостерон (Т), нг/мл	9,35 ± 0,67	8,11 ±0,46	8,66 ± 0,57	7,57 ± 0,43	10,11 ±0,4	7,91 ± 0,54
Индекс Т/К	0,0411 ±	0,0706 ±	0,0356 ±	0,0448 ±	0,0361 ±	0,0401 ±
	0,003	0,014	0,0021	0,0028	0,0041	0,0042

Примечание. * - различия достоверны по отношению к контрольной группе (р < 0,05); ** - (р < 0,01);

***-(р< 0,001).

В то же время нами установлена значимо более высокая концентрация кортизола (р < 0,05) у спортсменов по отношению с обследуемым контрольной группы [11]. С целью изучения особенностей метаболических процессов у обследуемых с различной адаптированностью к мышечным нагрузкам и для уточнения реакции протекания ана-болических/катаболических процессов определяли индекс тестостерон/кортизол. Несмотря на отсутствие достоверных различий отмечается тенденция к снижению данного показателя у обследуемых спортсменов по отношению к неспортсменам.

Анализ гормонального фона у обследуемых с различным уровнем и спецификой повседневной двигательной активности в условиях действия субмаксимальной мышечной нагрузки выявил специфические особенности.

Исследователи, изучая реакцию системы гипо-таламус-гипофиз-надпочечники на действие физических нагрузок, отмечают разнонаправленность изменений содержания гормонов этой системы [4, 15, 17]. В отношении кортизола более высокие показатели (в межгрупповом аспекте) характерны только для спортсменов-лыжников. Для всех групп обследуемых установлена тенденция к снижению концентрации кортизола натощак (рис. 1).

В условиях стимуляции поджелудочной железы отмечается увеличение содержания кортизола у обследуемых. Причем значимым (р < 0,05) увеличение содержания кортизола в крови было только у лиц контрольной группы.

Изменения в содержании кортизола в крови у обследуемых объясняются полифазностью реакции гипофизарно-надпочечниковой системы при длительной физической нагрузке [1, 13]. Обнаруженное угнетение данной регуляторной системы при утомлении представляет собой целенаправленную реакцию, необходимую для предотвращения чрезмерного истощения ресурсов организма.

Половые гормоны, несмотря на свою специфическую миссию в репродуктивных процессах, в общебиологическом аспекте чрезвычайно значимы при обеспечении процессов пролиферации и анаболизма [1, 5, 8, 14, 16]. Эти данные соотносятся с результатами настоящего исследования, показывающими повышение содержания тестосте-

Кортизол, нг/мл

О тощаковая ■ стимулированная

Рис. 1. Влияние велоэргометрической нагрузки на концентрацию кортизола в сыворотке крови у спортсменов различной специализации и лиц, не занимающихся спортом (за 100 % приняты показатели в условиях покоя): А - различия достоверны по отношению к аналогичным данным физиологического покоя (р < 0,05); АА - (р < 0,01)

рона натощак у обследуемых контрольной группы (р < 0,05).

Кроме того, после нагрузки натощак отмечается усиление анаболического индекса тестостерон/кортизол (рис. 2).

В большинстве случаев начальный этап восстановительного периода характеризуется повышением адренокортикальной активности [1, 5, 8, 15, 17].

В условиях восстановительного периода нами обнаружено существенное увеличение (р < 0,05) концентрации кортизола у обследуемых контрольной группы. Если через 1 час отдыха увеличение достигало 151 ± 10,71 % натощак и 175 ± 5,9 % в условиях стимуляции и было максимальным за весь период исследования, то через два часа превышение фоновых данных (и показателей, полученных сразу после действия мышечной нагрузки) составило 113 ± 5,7 % и 127 ± 2,3 % соответственно. Для спортсменов также характерно увеличение концентрации кортизола в восстановительном периоде, но только в условиях стимулированной секреции (рис. 3).

Тестостерон/кортизол

□ тощаковая ■ стимулированная

Рис. 2. Влияние велоэргометрической нагрузки на индекс тестостерон/кортизол в сыворотке крови у спортсменов различной специализации и лиц, не занимающихся спортом (за 100 % приняты показатели в условиях покоя): А - различия достоверны по отношению к аналогичным данным физиологического покоя (р < 0,05); АА - (р < 0,01)

Для борцов установлено достоверное увеличение содержания кортизола в сыворотке крови после двух часов отдыха, для лыжников - после часового периода восстановления.

Установлено, что после длительной работы наступает резко выраженное снижение уровня тестостерона в крови [1, 8, 16]. Восстановительный период до нормализации уровня тестостерона в крови может длиться до нескольких суток.

В наших исследованиях установлено достоверное снижение содержания тестостерона в крови у борцов через 1 час после действия нагрузки (рис. 4).

Через 2 часа отдыха значимых изменений по отношению к фону не выявлено. У обследуемых контрольной группы и лыжников также не обнаружено значимых изменений содержания тестостерона в сыворотке крови во время всего восстановительного периода.

В качестве потенциального показателя временного неполного восстановления после мышечной нагрузки [5] оправдано использование отно-

Кортизол (натощак)

Покой Нагрузка Восст. 1 ч Восст. 2 ч

Покой Нагрузка Восст. 1 ч Восст. 2 ч

—О— контрольная группа

—Дг- борцы  —О— лыжники

Рис. 3. Динамика восстановления концентрации кортизола у спортсменов различной специализации и лиц, не занимающихся спортом: А - различия достоверны по отношению к аналогичным данным физиологического покоя (р < 0,05); АА - (р < 0,01); ААА - (р < 0,001)

Тестостерон

Покой Нагрузка Восст. 1 ч Восст. 2 ч

Покой Нагрузка Восст. 1 ч Восст. 2 ч

Рис. 4. Динамика восстановления концентрации тестостерона у спортсменов различной специализации и лиц, не занимающихся спортом: А - различия достоверны по отношению к аналогичным данным физиологического покоя (р < 0,05); АА - (р < 0,01); ААА - (р < 0,001)

шения тестостерон/кортизол. Показано, что отношение гормонов катаболизма и анаболизма представляет собой потенциальный гормональный маркер неполного восстановления и синдрома [5]. Снижение концентрации тестостерона, повышение уровня кортизола и уменьшение отношения тестостерон/кортизол - показатели катаболической направленности обменных процессов, которые характеризуют способность организма спортсмена к восстановлению, синтезу белка и сохранению мышечной массы. Нами обнаружено значимое снижение данного индекса в восстановительном периоде у всех групп обследуемых (рис. 5).

части секрета, валовое выделение бикарбонатов и липазы у спортсменов. Наряду с этим у спортсменов в сыворотке крови через 15 минут после введения стимулятора обнаружена существенно большая (в межгрупповом аспекте) концентрация кортизола. В какой-то степени это может быть причиной как относительно невысокой функциональной активности поджелудочной железы, так и существенно высоких (в межгрупповом аспекте) значений амилазы у спортсменов. Мышечная нагрузка продолжительностью 60 минут оказала существенное и разнонаправленное влияние на внешнесекреторную деятельность поджелудочной

Тестостерон/кортизол

Покой Нагрузка Восст. 1 ч Восст. 2 ч

Тестостерон/кортизол

Покой Нагрузка Восст. 1 ч Восст. 2 ч

-□— контрольная группа —Д— борцы —О- лыжники

Рис. 5. Динамика восстановления индекса тестостерон/кортизол у спортсменов различной специализации и лиц, не занимающихся спортом: л-различия достоверны по отношению к аналогичным данным физиологического покоя (р < 0,05); лл - (р < 0,01); ллл - (р < 0,001)

Причем степень снижения была различной. Так, для борцов через 1 час после нагрузки снижение относительно фоновых значений отмечалось до 82 ± 3,9 % (р < 0,05), для лыжников - до 65 ± 7,28 % (р < 0,01), для обследуемых контрольной группы -до 43 + 10,8 % (р < 0,05).

Снижение индекса восстановления тестостерон/кортизол указывает на существенность оказанной нагрузки на организм и неспособность в какой-то мере восстановиться после нее через 2 часа отдыха, а также на отсутствие выраженности анаболических реакций. При этом весьма существенную роль могут играть конкурентные отношения кортизола и тестостерона. При увеличении концентрации кортизола катаболические реакции превалируют над анаболическими. Возникает ситуация, когда влияние глюкокортикоидов предупреждает влияние андрогенов и определяет активацию катаболических реакций.

Таким образом, обобщая полученные данные о динамике изменений внешнесекреторной деятельности поджелудочной железы и сопряженных с ней гормональных сдвигах после действия мышечной нагрузки, у лиц с различным уровнем и спецификой повседневной двигательной активности в состоянии покоя отмечаются значимо низкие показатели, характеризующие выделение жидкой железы. Данные изменения происходили на фоне гормональных сдвигов. В целом отмечается ингибирующее влияние нагрузки на содержание гормонов катаболического ряда у обследуемых натощак и стимулирующее влияние на концентрацию кортизола при введении стимулятора панкреатической секреции. Кроме того, после нагрузки отмечается натощак увеличение анаболического индекса тестостерон/кортизол. Данные гормональные изменения соотносятся с существенным усилением внешнесекреторной активности поджелудочной железы у лыжников в условиях стимуляции и не столь однозначными изменениями у других групп обследуемых. В целом отмечается усиление фер-ментовыделения у борцов и обследуемых контрольной группы. При этом у обследуемых контрольной группы выделение жидкой части панкреатического секрета, индекс бикарбонаты/соляная кислота и выделение липазы в отношении фоновых показателей оказываются значимо меньшими.

Заключение. В условиях восстановления отмечаются общие для всех групп обследуемых гормональные реакции, связанные с повышенным содержанием кортизола. В отношении индекса восстановления тестостерон/кортизол установлено существенное снижение данного показателя. Оценка при этом показателей, характеризующих внешнесекреторную функцию поджелудочной железы, показала существенное усиление в условиях восстановления выделения жидкой части панкреатического секрета, бикарбонатной активности, содержания и валового выделения ферментов у лыжников. У обследуемых контрольной группы отмечается недовосстановление ряда показателей, характеризующих внешнесекреторную деятельность поджелудочной железы.

Исследование проведено в рамках реализации аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы» № 1.2.11.