CC BY
79
УДК 796:612.018 ББК 75.0 Д 44
Диденко С.Н.
Аспирант кафедры анатомии и спортивной медицины Кубанского государственного университета физической культуры, спорта и туризма, Краснодар, e-mail: [email protected]
Изменение показателей некоторых гормонов гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси, определяемых в слюне, под влиянием стандартной физической нагрузки у юных спортсменов
(Рецензирована)
Аннотация. Представленные в современной научной литературе данные о содержании гормонов, определяемых в слюне юных спортсменов в зависимости от характера физических нагрузок и уровня тренированности, фрагментарны и не имеют достаточного обоснования. Цель данной работы - исследовать уровень гормонов в слюне в исходном состоянии и после проведения стандартной физической нагрузки (тест PWC170 в модификации Л.И. Абросимовой, 1978) у юных гандболистов (12-13 лет, мальчики) и не занимающихся спортом сверстников. Проведенные исследования выявили достоверные различия показателей ряда гормонов у юных спортсменов первой (этап спортивной специализации) и второй группы (начальный этап подготовки), а также у не занимающихся спортом сверстников в исходном состоянии и после стандартной физической нагрузки.
Ключевые слова: юные спортсмены, слюна, кортизол, тестостерон, дегидроэпиандростерон сульфат, 17аОНпрогестерон, PWC170.
Didenko S.N.
Post-graduate student of Department of Anatomy and Sports Medicine, Kuban State University of Physical Culture, Sport and Tourism, Krasnodar, e-mail: [email protected]
Change in indicators of some hormones of hypothalamo-hypophysial adrenal axis, defined in saliva under the influence of standard physical activity at young athletes
Abstract. The data available in modern scientific literature on the content of the hormones defined in saliva of young athletes depending on the nature of physical activities and training level are fragmentary and have no sufficient justification. The purpose of this work is to investigate the level of hormones in saliva in an initial state and after standard physical activity (the PWC170 test in L.I. Abrosimova's modification, 1978) at young handballers (12-13 year-old boys) and their agemates who are not playing sports. The conducted researches revealed reliable distinctions in indicators of a number of hormones at young athletes of the first (a stage of sports specialization) and the second group (the initial stage of training), as well as at the agemates who are not playing sports in an initial state and after standard physical activity.
Keywords: young athletes, saliva, cortisol, testosterone, dehydroepiandrosterone sulfate, 17аОН progesterone, PWC170.
Введение. В настоящее время установлена определенная взаимосвязь результативности при занятиях спортом с функциональным состоянием эндокринной системы и, в частности, от входящей в ее состав гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси [1-3]. Формирование долговременной адаптации при устойчивом балансе систем, отвечающих за стресс-реакцию, которые детерминированы процессами метаболизма, позволяет развивать приспособительные реакции в организме спортсмена в ответ на физическую нагрузку, а уровень кортизола и тестостерона, как основной показатель катаболизма и анаболизма, является общепризнанным тестом для оценки их соотношения [4].
Чаще всего при определении концентрации гормонов в качестве биологического материала используют кровь, в которой они присутствуют в основном в связанном состоянии, и, по мнению Гончарова Н.П. [5], не всегда объективно отражают уровень биологически активных фракций, так как в связанном состоянии теряют биологическую активность, и только в свободном состоянии гормоны обеспечивают активирующий эффект на ткани мишени, взаимодействуя со специфическим рецепторным аппаратом. Альтернативными жидкостями для исследования гормонов являются моча и слюна. В этих биологических средах гормоны присутствуют только в свободных биологически активных формах, которые легко проходят через мембранный фильтр. Исследования ряда авторов указывают на высокую корреляцион-
ную зависимость между концентрацией гормонов в крови и слюне [6-7]. По мнению Дан-ковцева О. А. с соавт. [8] и др. авторов, при исследовании гормонов у детей школьного возраста (не требуется специальных условий, помещений и др.) наиболее оптимальным биоматериалом является слюна, выделение которой не зависит от скорости ее попадания в протоки, что позволяет многократно отслеживать суточные колебания гормонов, не подвергая наблюдаемых стрессу.
В то же время сведений о состоянии гормонов при адаптивных реакциях, связанных с мышечной деятельностью у юных спортсменов, специализирующихся в гандболе, в доступной литературе нами выявлено крайне мало.
Цель исследования: определить показатели гормонов гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы у юных гандболистов в слюне до и после стандартной физической нагрузки.
Организация и методы исследования. В исследовании приняли участие 2 группы юных спортсменов и не занимающиеся спортом их сверстники в возрасте 12-13 лет мужского пола. В первую группу наблюдаемых входили юные спортсмены (n=23), находящиеся на этапе спортивной специализации, объем тренировочной нагрузки 18 часов в неделю. Вторая группа (группа 2) обследуемых состояла из юных спортсменов (n=26), находящихся на начальном этапе подготовки (до 9 часов в неделю). Контрольную группу в 30 человек (группа 3) составили практически здоровые (прошедшие медицинское обследование) сверстники, не занимающиеся спортом. В качестве стандартной физической нагрузки в исследовании использовался тест PWC170 в модификации Л.И. Абросимовой. Однократная физическая нагрузка составила 3 минуты с частотой восхождений - 30 в минуту. Высота ступеньки подбиралась таким образом, чтобы угол сгибания ноги при подъеме на ступеньку был около 70°. Исследования проводились в подготовительный период годового тренировочного цикла. Юные спортсмены и их сверстники, не занимающиеся спортом, принимали участие в исследовании на добровольной основе, было получено письменное информированное согласие. Наблюдения осуществлялись на базе МБОУ ДО ГДЮСШ МО, г. Краснодар.
С помощью иммуноферментных наборов для прямого количественного определения, основанного на конкурентном связывании, на анализаторе SANRAIS (TECAN, Швейцария) определяли уровень гормонов: кортизол, тестостерон, дегидроэпиандростерон сульфат (ДГЭА-С) и 17аОН прогестерон (17аОНП). Концентрацию в образцах рассчитывали на основании калибровочных кривых, построенных для серии стандартов. В качестве исследуемого биологического материала использовалась слюна.
Сбор и анализ слюны осуществляли в состоянии относительного мышечного покоя и после стандартной физической нагрузки. Образцы слюны помещались в системы для сбора слюны (SaliCap Set, типа эпиндорф) с помощью полипропиленовой трубочки.
Все расчеты проводили с использованием пакета прикладных программ STATISTICA® 6.0. Обработку данных осуществляли методом вариационной статистики с определением среднего арифметического (M) и стандартной ошибки среднего (m). Межгрупповые различия оценивались по t-критерию Стьюдента и считались достоверными при уровне значимости не ниже 95% (Р<0,05).
Результаты исследования
Анализ полученных данных концентрации кортизола и 17аОНП (табл. 1) в состоянии относительного мышечного покоя во всех группах в сравнительном аспекте достоверных различий не выявил (Р>0,05). Уровень тестостерона показал отличия (Р<0,05) между показателями в первой группе юных гандболистов и у не занимающихся спортом сверстников, тогда как между группами спортсменов этих отличий не выявлено. Данные уровня ДГЭА-С в состоянии покоя показали увеличение концентрации во 2-й группе юных спортсменов по отношению к 3-й группе не занимающих спортом сверстников (Р<0,05). Возможно, это связано с тем, что ДГЭА-С участвует во многих общеметаболических процессах, а также вносит свой вклад в становление репродуктивной системы.
Таблица 1
Содержание количества гормонов в слюне у юных гандболистов 1-й и 2-й групп и не занимающихся спортом сверстников в состоянии относительного мышечного покоя
Показатель Группа 1, М±т («=23) Группа 2, М±т («=26) Группа 3, М±т («=30) Р1-2 Р1-3 Р2-3
Кортизол (нг/мл) 27,3±2,5 25,1±1,4 23,2±1,4 />0,05 Р>0,05 Р>0,05
17аОНП (нг/дл) 25,2±5,2 26,9±2,2 25,3±2,5 Р>0,05 Р>0,05 Р>0,05
Тестостерон (пг/мл) 193,0±8,9 177,3±6,7 154,0±6,7 Р>0,05 Р<0,05 Р>0,05
ДГЭА-С (нг/мл) 7,37±0,79 8,87±0,23 6,75±0,7 Р>0,05 Р>0,05 Р<0,05
Примечание: Р1-2 - достоверность различий между показателями юных спортсменов 1-й и 2-й групп; Р1-3 - достоверность различий между показателями юных спортсменов 1-й группы и исследуемыми контрольной группы (не занимающиеся спортом сверстники); Р2-3 - достоверность различий между показателями юных спортсменов 2-й группы и исследуемыми контрольной группы (не занимающиеся спортом сверстники)
Результаты исследований, касающиеся изучения концентрации гормонов в слюне после стандартной физической нагрузки между наблюдаемыми группами (табл. 2), показали достоверное увеличение (/"<0,05) кортизола у юных спортсменов первой группы по сравнению с их сверстниками из 3-й группы. Это связано со становлением адаптационных реакций и активацией стресс-реализующих систем, вызывающих увеличение уровня кортизола, что является признаком ответной реакции на систематические физические нагрузки, представляющей собой ежедневное действие стрессорного фактора. При анализе содержания 17аОНП в слюне были получены следующие результаты: концентрация после нагрузки у юных спортсменов первой группы исследуемого гормона достоверно выросла относительно показателей у обследуемых 2-й и 3-й групп. Это свидетельствует о более высокой функциональной подготовленности юных гандболистов 1-й группы.
Что касается концентрации тестостерона, то после стандартной физической нагрузки отличия выявлены между 1-й, 2-й и 3-й группами, что связано с ответной реакцией организма на усиление катаболического действия кортизола, направленного на высвобождение энергии, необходимой для физической работы. После стандартной физической нагрузки показатель ДГЭА-С в 1-й и 2-й группах юных спортсменов не имел отличий, при этом изменился (/<0,05) по отношению к не занимающимся спортом сверстникам.
Таблица 2
Содержание количества гормонов в слюне у юных гандболистов 1-й и 2-й групп и
не занимающихся спортом их сверстников после стандартной физической нагрузки
Показатель Группа 1, М±т («=23) Группа 2, М±т («=26) Группа 3, М±т («=30) Р1-2 Р1-3 Р2-3
Кортизол (нг/мл) 37,8±4,2 31,0±2,1 26,7±1,5 Р>0,05 Р<0,05 Р>0,05
17аОНП (нг/дл) 48,1±5,7 35,9±3,5 34,1±4,2 Р>0,05 Р>0,05 Р>0,05
Тестостерон (пг/мл) 262,4±11,4 207,8±10,6 178,9±12,5 Р<0,05 Р<0,05 Р<0,05
ДГЭА-С (нг/мл) 10,75±0.4 10,18±0,59 6,5±0,92 Р>0,05 Р<0,05 Р<0,05
Примечание: Р1-2 - достоверность различий между показателями юных спортсменов 1-й и 2-й групп; Р1-3 - достоверность различий между показателями юных спортсменов 1-й группы и исследуемыми контрольной группы (не занимающиеся спортом сверстники); Р2-3 - достоверность различий между показателями юных спортсменов 2-й группы и исследуемыми контрольной группы (не занимающиеся спортом сверстники)
Сравнительный анализ исследуемых гормонов юных спортсменов 1-й группы показал внутригрупповое увеличение рассматриваемых показателей после стандартной физической нагрузки относительного состояния мышечного покоя (/<0,01-0,05), за исключением ДГЭА-С (/>0,05). Что касается показателей гормонов юных спортсменов во второй группе, то после проведения стандартной физической нагрузки отмечено внутригрупповое увеличение тестостерона и кортизола по отношению к данным его исходного уровня (/<0,05).
У не занимающихся спортом в процессе выполнения стандартной физической нагрузки наблюдали недостоверные колебания исследуемых гормонов.
Достоверные отличия (Р<0,05) установлены в изменении уровня тестостерона и кор-тизола, а именно его увеличение после стандартной физической нагрузки, выявленные в группах юных спортсменов, вероятно, связаны с реакцией организма на активную выработку глюкокортикоидов (катаболический процесс) и необходимостью оптимизации равновесия метаболических процессов, где тестостерон стимулирует анаболические процессы.
Таким образом, обнаруженные нами различия уровня гормонов в слюне указывают на «включение» в детском организме (период 2-го детства) адаптационных механизмов в зависимости от уровня физической активности и могут быть обусловлены вырабатываемыми у юных спортсменов в процессе физических нагрузок адаптационными стресс-реакциями. У юных спортсменов 1-й группы секреция стероидных гормонов при выполнении стандартной физической нагрузки более выражена и превышает уровень, выявленный у юных спортсменов 2-й группы и нетренированных лиц.
Выводы. Систематические физические нагрузки, представляющие собой «стрессор-ный» фактор, вследствие адаптационных реакций и активации стресс-реализующих систем вызывают увеличение уровня кортизола у юных спортсменов на этапе спортивной специализации. Аналогичная динамика наблюдалась при определении 17аОНП в слюне. В то же время после усиления катаболического действия кортизола (в ответ на стандартную физическую нагрузку) увеличивается концентрация тестостерона у юных спортсменов.
Примечания:
1. Синдром перетренированности у спортсменов (обзор отечественной и зарубежной литературы). Ч. 1 / Г.А. Макарова, С.Н. Волков, Ю.А. Холявко, С.А. Локтев // Физическая культура, спорт - наука и практика. 2014. № 3. С. 30-35.
2. Диденко С.Н., Алексанянц Г.Д. Особенности гормонального статуса юных гандболистов // Педаго-гико-психологические и медико-биологические проблемы физической культуры и спорта. 2014. № 4 (33). С. 42-46.
3. Погодина С.В., Алексанянц Г.Д. Адаптационные изменения глюкокортикоидной активности в организме высококвалифицированных спортсменов различных половозрастных групп // Теория и практика физической культуры. 2016. № 9. С. 49-52.
4. Эндокринная система, спорт и двигательная активность: пер. с англ. / под ред. У.Дж. Кремера, А. Д. Рогола. Киев: Олимп. лит., 2008. 600 с.
5. Гончаров Н.П. Современные методы гормонального анализа // Проблемы эндокринологии. 2011. № 1. С. 86-91.
6. Готовцева Л.П. Гормоны гипофизарно-гонадо-надпочечниковой и тиреоидной систем в слюне человека: автореф. дис. ... канд. биол. наук. Краснодар, 2003. 22 с.
7. Джалилов П.Б. Изменение показателей сыворотки крови и слюны тяжелоатлетов под влиянием тренировочной нагрузки // Ученые записки университета им. П.Ф. Лесгафта. 2012. № 2 (84). С. 58-62.
8. Данковцев О.А., Гулин А.В., Максименко В.Б. Содержание кортизола в слюне у здоровых школьников // Вестник Тамбовского университета. Сер. Естественные и технические науки. 2013. Т. 18, № 41. С. 1357-1358.
References:
1. The syndrome of athletes' overtraining (review of domestic and foreign literature). Pt. 1 / G.A Makarova, S.N. Volkov, Yu.A. Kholyavko, S.A. Loktev // Physical Culture, Sports: Science and Practice. 2014. No. 3. P. 30-35.
2. Didenko S.N. Aleksanyants G.D. Features of the hormonal status of young handball players // Pedagogical and Psychological, Medical and Biological Problems of Physical Culture and Sports. 2014. No. 4 (33). P. 42-46.
3. Pogodina S.V., Aleksanyants G.D. Adaptive changes of glucocorticoid activity in the body of elite athletes of different gender and age groups // Theory and Practice of Physical Culture. 2016. No. 9. P. 49-52.
4. The endocrine system, sport and physical activity: transl. from English / ed. by W.J. Kremer and A.D. Rogol. Kiev: Olymp. Lit., 2008. 600 pp.
5. Goncharov N.P. Modern methods of hormonal analysis // Problems of Endocrinology. 2011. No. 1. P. 8691.
6. Gotovtseva L.P. The hormones of the pituitary-gonadal-adrenal and thyroid systems in human saliva: Diss. abstract for the Cand. of Biol. degree. Krasnodar, 2003. 22 pp.
7. Dzhalilov P.B. Changes of parameters of blood serum and saliva of weightlifters under the influence of training load // Scientific Notes of the University of P.F. Lesgaft. 2012. No. 2 (84). P. 58-62.
8. Dankovtsev O.A., Gulin A.V., Maksimenko V.B. The content of cortisol in saliva of healthy schoolchildren // Bulletin of Tambov University. Ser. Natural and Technical Sciences. 2013. Vol. 18, No. 4-1. P. 13571358.
