Регуляторное влияние менструального цикла на механизмы реактивности организма высококвалифицированных спортсменок в возрасте 1645 лет

Введение. Интенсивное развитие профессионального спорта, когда он является главной социальной целью и альтернативным источником доходов, способствует появлению на спортивной арене высококвалифицированных спортсменок широкого возрастного диапазона (от юношеского и до второго зрелого возраста) и одновременно актуализирует проблему их качественного функционального мониторинга [6]. В женском организме возрастные изменения связаны, прежде всего, с перестройками в репродуктивной системе, определяющей качество механизмов регуляции и реактивности [1]. При нормальной репродуктивной функции каждый месяц образуется фолликулярно-овуляторная функциональная система, представленная доминантным фолликулом и ежемесячным, циклически повторяющимся процессом – овариально-менструальным циклом [8], приводящим к становлению определенного регуляторного профиля вегетативных функций [5].

Инволюционные процессы в репродуктивной системе характеризуются перестройкой менструального цикла, возрастанием количества ановуляторных циклов, снижением яичниковой гормональной активности, изменением регуляторных нервных влияний и реактивности, дезадаптационными симптомами [3, 4]. Несмотря на достаточное количество научных работ о значимости фаз МЦ для эффективности адаптации [2, 7, 10], до сих пор нет общепринятого представления о сущности тех биологических процессов, которые обусловливают закономерные хронобиологические изменения функционального состояния в организме спортсменок [8]. Номенклатура различных фаз менструального цикла противоречива и плохо систематизирована, а также не учитывает сохранность овариально-менструального цикла [3]. Истинную оценку функционального состояния организма высококвалифицированных спортсменок невозможно дать без учета возрастных особенностей регуляторных влияний репродуктивной системы на механизмы реактивности. В связи с этим целью работы явилось определение регуляторных влияний менструального цикла на механизмы реактивности высококвалифицированных спортсменок с различным качеством репродуктивной функции.

Методы. Обследованы высококвалифицированные спортсменки, представительницы циклических видов спорта (длинные дистанции беговых видов легкой атлетики и плавания). В зависимости от характера менструального цикла (МЦ) спортсменки были распределены на группы: с овариально-менструальным циклом (ОМЦ) юношеского и 1-ого зрелого возраста (16-26 лет, n=32); с ановуляторным менструальным циклом (АМЦ) 2-ого зрелого возраста (37-45 лет, n=18). Проведено 4 серии экспериментальных исследований с применением физиологических методов, основанных на современных технологиях оценки механизмов реактивности: эндокринно-обменного, неспецифического, автономного нервного, гемодинамического, респираторного, морфофункционального (рисунок 1).

Показатели определялись в различные периоды МЦ – менструальном (1-2-й день), постменструальном (8-9й день), овуляторном (13-16-й день), постовуляторном (20-22-й день), предменструальном (26-27-й день). В качестве стандартной функциональной пробы исполь- зовался велоэргометрический тест ступенчато-возрас-тающей нагрузки, при помощи которого моделировались энергетические зоны работы аэробной мощности (W) – малой (W1 – 50 Вт, ЧСС – 120-130 уд/мин), средней (W2 – 100-120 Вт, ЧСС – 150-160 уд/мин), субмаксимальной (150-220 Вт, ЧСС – 170-180 уд/мин). Продолжительность работы на ступенях нагрузки 5 мин, скорость педалирования 60 об/мин. Регистрация показателей проводилась в течение 30 секунд в конце последней минуты выполняемой работы. В качестве специфической нагрузочной пробы использовался тест «дистанционное плавание», в котором зоны работы аэробной мощности моделировались посредством дистанций различной интенсивности и продолжительности. Зона малой аэробной мощности – ЧСС 130 уд/мин, продолжительность 1 час 30 мин. Зона средней аэробной мощности – ЧСС 150—156 уд/мин, продолжительность 21—23 мин. Зона субмаксимальной аэробной мощности – ЧСС не ниже 180 уд/мин, продолжительность 11—12 минут. Статистическая обработка проводилась с использованием t-критерия Стьюдента, Т-критерия Вилкоксона для связанных выборок и U-критерия Манна-Уитни для несвязанных выборок, корреляционного анализа. Статистически значимые различия считались при р<0,05.

Результаты и обсуждение. Гормональное влияние в женском организме самым тесным образом связано с активностью адаптационных механизмов. Серия исследований эндокринного механизма реактивности, проведенная в возрастных группах спортсменок, позволила получить характеристики глюкокортикоидной функции и уровня секреции адаптивного гормона кортизола при срочных реакциях на пороговые нагрузки в зависимости от гормональных влияний ОМЦ и АМЦ. В возрастных группах спортсменок выявлены преимущественно гипергические ответы кортизола при выполнении работы различной мощности в межменструальном периоде. Усиление продукции кортизола отмечали при снижении уровня эстрогенной насыщенности – в менструальном и предменструальном периодах, а также при падении уровня эстрогенов ниже нормальных значений во время приема оральных контрацептивов, где выявляли избыточную продукцию кортизола (свыше 1750 нмоль/л, p<0,001). Следовательно, кинетика глюкокортикоидной реакции у спортсменок соотносилась с уровнем эстрогенной насыщенности, а его снижение вызывало повышение продукции кортизола, очевидно, для компенсаторного усиления функций стероидогенеза. Изучение особенностей диапазона глюкокортикоидной реакции позволило установить его выраженное сужение в динамике АМЦ относительно ОМЦ (величина интерквартильного размаха (IQR, нМоль/л) величины кортизола при ОМЦ min – 150, max – 500; при АМЦ min – 25, max – 140). У спортсменок с ОМЦ при выполнении работы средней мощности диапазон глюкокортикоидной реакции расширялся по мере увеличения эстрогенной насыщенности к периоду овуляции и сужался параллельно

Серии экспериментального исследования механизмов реактивности

Иммунологические методы (кортизол, эстрадиол, ФСГ, ЛГ)

Гематологичес кие методы (лейкоциты: эозинофилы, моноциты, лимфоциты, нейтрофилы)

Биохимические методы (молочная кислота)

Тест «дистанционное плавание»

Вариабельность сердечного ритма

SDNN,

RMSSD, pNN50, LF, VLF, HF, LF/HF, LF (%), VLF (%), HF (%), аМо, Мо, ИН

Рео-графический метод МОК, УОК, УИ, СИ, ОПСС, РБт

Спиро пневмотахо-метрический метод

VE, VE/кг, VT, VT/кг, fT

Газовый анализ выдыхаемого воздуха РЕО2, РЕСО2, VO2, VCO2, VCO2/VO2, ВЭО2, ВЭСО2, VO2/f, PETCO2

Рисунок 1 – Схема организации экспериментальных исследований снижению уровня эстрогенов к предменструальному периоду. Очевидно, что именно на уровне средней мощности работы глюкокортикоидная функция является наиболее чувствительной к гормональным влияниям ОМЦ, что еще более отражает возрастную тенденцию, связанную с высокой приспособительной изменчивостью глюкокортикоидной функции, обеспечивающей эффективную адаптацию.

Адаптивные перестройки в регуляции эндокринных функций происходят в результате половозрастных преобразований энергетического потенциала, зависящего от выраженности метаболических процессов. Показано, что в межменструальном периоде у спортсменок с ОМЦ определено значимое повышение продукции молочной кислоты (La) в тесте «дистанционное плавание» при переходе из зоны малой в зоны средней и субмаксимальной аэробной мощности. У спортсменок с АМЦ при переходе в зону субмаксимальной аэробной мощности достоверных различий в содержании La не выявлено (зона 3 La=8 [0,5; 10] ммоль/л; р=0,050461), что свидетельствует о снижении интенсивности образования гликолитических гуморальных факторов утомления при интенсивной специфической работе.

Кровь, и в частности система неспецифической защиты, обладают высокой чувствительностью к гуморальным факторам, которые активируются в специфических условиях среды [9]. У спортсменок с АМЦ формирование неспецифических адаптационных реакций определено на уровне спокойной активации. У спортсменок с ОМЦ отмечено снижение неспецифической активности в период с 8 по 16 день до уровня реакций тренировки. Если учесть, что интенсивность образования гликолитических гуморальных факторов утомления при интенсивной специфической работе в данной возрастной группе спортсменок выше, то снижение «этажа» реагирования на уровне неспецифического механизма реактивности говорит об ослаблении гуморальных влияний на адаптационные процессы и снижение их цены при выходе в кровь метаболитов, нарушающих равновесие гомеостатических регуляторных механизмов.

На уровне автономного нервного механизма регуляции вегетативных функций и в частности регуляции вариабельности сердечного ритма (ВСР) у спортсменок с ОМЦ имели место сравнительно высокие значения спектральных показателей ВРС и сравнительно низкие значения показателей, определяющих напряжение регуляторных систем – индекса напряжения (ИН) и амплитуды моды (АМо), что показано на рисунке 2. У спортсменок с АМЦ, напротив, показатели Амо и ИН имели сравнительно высокие значения, что говорит об относительно высокой степени симпато-адреналовых влияний на сердце и повышении напряжения регуляторных систем. Также на рисунке 2 показана вегетативная реакция на нагрузку, связанная с повышением значений мощности НF-волн и снижением значений мощности VLF-волн при ОМЦ на с 8-16 день, и при АМЦ на с 20-22 день, что свидетельствует об усилении автономного и ослаблении центрального контура регуляции и является временным критерием наиболее благоприятного варианта регуляции ритма сердца в возрастных группах спортсменок. Регуляторное нервное влияние менструального цикла проявляется в хронобиологических особенностях гемодинамических реакций, которые по качеству аналогичны фазным изменениям вегетативной реактивности в динамике ОМЦ и АМЦ. То есть, отмечено повышение мощности работы левого желудочка сердца (РЛЖ), положительные инотропные эффекты соответственно при ОМЦ в период с 8 по 16 день (прирост РЛЖ до 186 %, p<0,01), а при АМЦ на с 20-22 день (прирост РЛЖ до 81%, p<0,05).

В структуре вентиляторной реакции у спортсменок с ОМЦ выражен фазовый овуляторный сдвиг в сторону усиления респираторного механизма реактивности в связи с усилением симпатической активности, что обусловливает увеличение интенсивности газообменных процессов, повышение кислородной стоимости дыхательного цикла (VО2/f = 99,76±1,64, мл/мин/цик., p<0,05), формирование условий для напряжения кислородного режима.

В динамике АМЦ наибольшая реактивность респираторного механизма отмечена в период с 20 по 22 день, в котором усиление легочной вентиляции составляет 662,19±16,87 %, р<0,01 и сопровождается наибольшим приростом интенсивности выделения двуокиси углерода (VСО2) в пределах 809,45±14,28 %, p<0,01, повышением вентиляторных эквивалентов кислорода до 31,95±0,87 л/мин, (p<0,05) и двуокиси углерода до 29,92±1,08 л/мин, (p<0,05), минимальным уровнем доставки кислорода в легкие (66,05±1,05 мл/мин/цик., p<0,001) при субмаксимальной работе. Установлена взаимосвязь между нервными регуляторными влияниями и изменением структуры вентиляторной реакции. Адаптационные реакции, связанные с наименьшим значением VСО2 и его наибольшим приростом, взаимосвязаны с высоким уровнем парасимпатической активности, что в динамике ОМЦ приходится на 8-9 день (r=0,66) и сопряжено с гипокинетикой вентиляторного ответа, а в динамике АМЦ – на 20-22 день (r=-0,87) и сопряжено с гиперкинетикой вентиляторного ответа. Также у спортсменок с АМЦ выявлены морфометрические и функциональные сдвиги, а именно увеличение дыхательной экскурсии грудной клетки (ДЭ) до 8,21±1,12 см (р<0,05) и снижение жизненного индекса (ЖИ) до 48,38±4,69 мл/кг (р<0,01), что перестраивает работу аппарата дыхания и формирует условия для гиперкинетики вентиляторной реакции, снижающей резервы легких. Корреляция этих показателей с ДОКГ на вдохе и выдохе (соответственно ЖИ и ДОКГвдох r =-0,66; ЖИ и ДОКГвыдох r =0,47; ЖИ и ДЭ r =-0,52) свидетельствует о том, что функциональный сдвиг обусловлен изменением метрических параметров грудной клетки.

Выводы .

В возрастных группах спортсменок с различным качеством репродуктивной функции установлены различия гормональных и нервных регуляторных влияний, определяющих особенности механизмов реактивности.

Гормональное влияние обусловливает активность глюкокортикоидной функции, которая при снижении уровня эстрогенной насыщенности усиливается, и у спортсменок с АМЦ имеет низкую приспособительную изменчивость. Выявляются особенности в формировании уровня неспецифических реакций, обусловленные разной степенью активности образования гуморальных факторов утомления, которая у спортсменок с АМЦ снижена.

Особенности нервных регуляторных влияний определяют различия во времени наступления периодов ОМЦ и АМЦ, в которых достигается сравнительно высокий уровень функциональных возможностей сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Метрические изменения параметров подвижности грудной клетки у спортсменок с АМЦ являются дополнительным фактором, обусловливающим гиперкинетику и снижение эффективности вентиляторных реакций.

Установленные особенности механизмов реактивности в возрастных группах спортсменок могут быть использованы при прогнозировании эффективности процесса адаптации и при изменении качества репродуктивной функции.