Предполагаемые механизмы нарушений репродуктивной функции

Как отмечалось выше, многолетние исследования послужили поводом высказывания различных, иногда противоположных гипотез в отношении механизмов и причин дисфункции репродуктивной системы у женщин, занимающихся спортом. Ниже мы обсудим три наиболее известные из них.

Состав тела

Согласно гипотезе, исходящей из того, что причиной нарушений являются определенные изменения состава тела, дисфункция системы регуляции яичников наступает при снижении энергетических запасов организма в виде жировой ткани ниже определенного уровня (Frisch, McArthur, 1974). Эта гипотеза в качестве объяснения возникновения менструальных нарушений получила наиболее широкое распространение в среде обывателей. Что касается научной общественности, то здесь ее считали наименее убедительной. Несмотря па то что в ранних работах сообщалось о взаимосвязи менархе и аменореи с составом тела (Frisch, McArthur, 1974), в дальнейших исследованиях не удалось не только подтвердить эти результаты (например, Laughlin, Yen, 1996), но и обнаружить соответствующую временную взаимосвязь между изменениями состава тела и менструальной функцией (см. обзоры Scott, Johnston, 1982; Loucks, Horvath, 1985; Sinning, Little, 1987; Bronson, Manning, 1991). Спортсменки с аменореей и регулярным менструальным циклом обладают достаточно близкими значениями состава тела (Loucks et al., 1984; Sanborn et al., 1987; Laughlin, Yen, 1997), которые характеризуются более низким содержанием жировой ткани по сравнению с женщинами без нарушений менструального цикла, которые ведут малоподвижный образ жизни. Для женщин, занимающихся бегом на длинные дистанции, энергетический баланс является лучшим показателем уровня эстрадиола (г = 0, 88), чем индекс массы тела (г = 0, 42) либо процент доли жировой ткани в составе организма (г = 0, 48) (Zanker, Swaine, 1998с). Более того, в случае прекращения роста и полового созревания молодых животных, обусловленного ограничением рациона питания, нормальный пульсирующий характер секреции ЛГ восстанавливается всего через несколько часов после полноценного питания до насыщения, задолго до каких-либо изменений массы или состава тела (Bronson, 1986). Дополнительным подтверждением того, что состав тела не имеет решающей роли в механизме возникновения нарушений менструального цикла, стали данные исследований женщин, страдающих сильным ожирением (масса тела - 130 кг, ИМТ -47) (Di Carlo ct al., 1999). Уменьшение объема их желудка путем хирургической операции привело к ограничению количества потребляемой ими пищи, к стремительному снижению массы тела и возникновению аменореи, хотя масса тела этих пациенток по-прежнему оставалась избыточной (масса тела - 97 кг, ИМТ - 35). Таким образом, в гипотезе состава тела корреляционная связь принимается за причинную, поскольку у спортсменок как пониженное содержание жировой ткани в составе тела, так и нарушения менструального цикла являются последствиями недостаточного энергопотребления.

Там не менее, в последние годы после открытия гормона лептина произошло возрождение интереса к гипотезе состава тела. Лептин, синтез и секреция которого происходит в жировой клетчатке, первоначально рассматривался в качестве носителя информации о жировых запасах организма (Maffei et al., 1995). Дальнейшими исследованиями было установлено, что уровень лептина существенно изменяется, еще до каких-либо изменений количества жировой ткани, в ответ на голодание (Kolaczinski et al., 1996а; Weigle ct al., 1997), ограничение рациона питания (Weigle ct al., 1997), нормализацию питания после ограничения диеты (Kolaczinski et al., 1996а; Jenkins А.В. ct al.. 1997) или избыточное питание (Kolaczinski ct al., 1996b), — и эти данные послужили отравной точкой для предположения о том. что лептин передает информацию о потреблении пищи, в частности, углеводов (Jenkins А.В. et al., 1997). Впоследствии было обнаружено, что уровень лептина регулируется путем расщеплении небольших количеств глюкозы в гексозаминном биосинтетическом пути в мышцах и жировой клетчатке (Wang ct al.. 1998; Rosetti, 2000; Obici ct al., 2002; Ravussin, 2002). После этого мы показали, что суточный ритм колебаний уровня лептина зависит от наличия энергии или, точнее, от наличия углеводов (Hilton, Loucks, 2000).

Физическая нагрузка

Гипотеза стресса утверждает, что физическая нагрузка активирует надпочечники и это при помощи различных механизмов нарушает работу генератора пульсирующего ритма секреции гонадолиберина. Четким отличием гипотезы стресса от гипотезы наличия энергии является предположение о том, что активация надпочечников происходит за счет аспектов занятий физическими упражнениями, не связанными с их энергетической стоимостью.

Существование центральных и периферических механизмов, при посредстве которых гормональная система надпочечников может приводить к нарушению функции системы яичников, является несомненным. Обширные исследования на животных показали, что активация гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы может оказывать влияние на функцию нейронов, вырабатывающих гоиадолиберин, с помощью сигнальных путей, включающих кортиколиберин и эндогенные опиоидные пептиды и пептиды — производные проопиомеланокортина, либо за счет кепи отрицательной обратной регуляции кортизона связи (Rivier, Rivcst, 1991; Chrousos, Gold, 1992). Более того, еще в пионерских экспериментах Селье (Sclyc, 1939) показал, что внезапное принуждение крыс к интенсивному бегу на протяжении продолжительного времени привадит к анэструсу и атрофии яичников. Другие исследователи вызывали анэструс у крыс, вынуждая их к плаванию (Asahina et al., 1959; Axelson, 1987), бегу (Chatterton et al., 1990) или заставляя животных пробегать все большие расстояния за асе меньшее нишевое вознаграждение (Manning, Bronson, 1989, 1991). Повышение уровня кортизона в этих исследованиях интерпретировали как признак стресса, а вызванные нарушения репродуктивной функции рассматривали в качестве подтверждения того, что физическая нагрузка оказывает дерегулирующее влияние на репродуктивную женскую систему. Однако в этих экспериментах вызывали чрезвычайную активацию системы надпочечников, сопровождавшуюся повышением кортизола в несколько рва в отличие от незначительного повышения его уровня, которое наблюдается у спортсменок с аменореей (Loucks et al., 1989; Laughlin, Yen, 1996), пациентов с гипоталамической аменореей (Berga et al., 1989) и нервной анорексией (Gold et al.. 1986). Таким образом, рассуждения о воздействии таких незначительных изменений уровня кортизола на работу генератора пульсирующего ритма секреции гонадолиберина носит исключительно предположительный характер.

Всего в одном исследовании удалось успешно стимулировать нарушения менструального цикла у здоровых женщин с использованием физической нагрузки. В этих исследованиях (Bullcn et al., 1985) участницам пришлось без подготовки выполнять в большом объеме аэробные упражнения, т. с. был воспроизведен подход Селье (Sclyc, 1939). Такое воздействие вызывало нарушения менструального цикла у значительного количества участниц в первом месяце исследований и у еще большего их числа — во втором. В подгруппе, которая питалась по контролируемой диете, направленной на снижение массы тела, нарушения наблюдались с большей частотой по сравнению с подгруппой, листа которой обеспечивала сохранение постоянной массы тела, однако даже к этой группе участницы могли получать недостаточное питание, поскольку масса тела не является надежным показателем энергетического баланса (Leibel ct al., 1995).

Гипотеза стресса дала первую трещину после того как было обнаружено, что потребление глюкозы но время выполнения физических упражнений в лабораторных условиях предотвращает повышение уровня кортизона в ответ на физическую нагрузку как у крыс (Slentz ct al., 1990), так и у человека (Tabata ct al., 1991). Эти данные позднее были подтверждены исследованиями о естественных условиях, где повышение уровня кортизона в ответ на требующую усилий продолжительную ходьбу по пересеченной местности предотвращалось потреблением большого количества пищи (Ainslie ct al., 2003). Затем было показано, что у женщин, ведущих малоподвижный образ жизни и с регулярными менструациями нарушение пульсирующего характера секреции Л Г может происходить под влиянием ограничения рациона питания в сочетании с занятиями физическими упражнениями (Williams ct al., 1995), однако даже это не позволило дать однозначный ответ на вопрос, что же является причиной нарушения функции репродуктивной системы у женщин — физическая нагрузка или недостаток энергии.

Поскольку во всех прежних исследованиях влияния “парадигмы стресса" на репродуктивную систему животных и человека физическая нагрузка сочеталась с дефицитом энергии, исследователям так и не удалось получить экспериментальные данные, которые бы подтверждали, что физическая нагрузка, независимо от се энергетической стоимости, приводит к нарушению репродуктивной функции у женщин, добровольно занимающихся физическими упражнениями, поэтому мы провели эксперимент, направленный на определение самостоятельных эффектов физической нагрузки и наличия энергии на пульсирующий характер секреции ЛГ (Loucks ct al., 1998). В ходе этих исследований мы определяли, измеряли и контролировали наличие энергии в организме как разность потребления энергии с пищей и энерготрат, связанных с двигательной активностью. Однако при попытке дать определение стресса, связанного с физическими упражнениями, мы столкнулись с фундаментальной проблемой. Несмотря на 60-летнюю историю исследований физиологического ответа на стресс физических упражнений, объективного определения стресса физических упражнений как такового нами не найдено, поэтому мы определяли стресс физических упражнений как все, связанное с занятиями физическими упражнениями, за исключением энергетической стоимости.

На рис. представлена схема экспериментов, в которых женщин с нормальным составом тела и малоподвижным образом жизни определяли на две группы: контрольную, которая продолжала вести малоподвижный образ жизни, и группу лиц, занимавшихся выполнением физических упражнений. Каждую из этих групп делили случайным образом на две подгруппы, одна имела энергетически сбалансированную диету, а другая - диету с недостаточной энергетической ценностью. В группе лиц с малоподвижным образом жизни и сбалансированной диетой наличие энергии обеспечивалось суточным потреблением диетического рациона питания, энергетическая ценность которого составляла 45 ккал (188 кДж) кг' нежировой массы тела-день" 1. В другой группе наличие энергии в организме было существенно снижено за счет ограничения энергетической ценности диеты (10 ккал (42 кДж)-кг~' нежировой массы тела-день" 1). Энергетические затраты лиц, занимавшихся двигательной активностью, составляли 30 ккал (125 кДж)-кг~ нежировой массы тела-день. Двигательная активность была представлена контролируемыми занятиями на тредмиле в лабораторных условиях. Ограничение наличия энергии, составляющее 10 ккал (42 кДж)-кг" ' нежировой массы тела-день" 1, создавалось за счет энергетической стоимости рациона питания 40 ккал (167 кДж)-кг ' нежировой массы тела-день-1, которая была близка к стоимости рациона питания женщин, ведущих малоподвижный образ жизни, из контрольной группы со сбалансированной в энергетическом плане диетой.

В группе, которая занималась физическими упражнениями и имела энергетически сбалансированную диету, энерготраты, связанные с двигательной активностью, компенсировали увеличением энергетической стоимости рациона питания. После 4 суток указанного режима питания и занятий физическими упражнениями для оценки пульсирующего характера секреции ЛГ производили отбор проб крови через 10-минутные интервалы на протяжении 24 ч.

Результаты показывают, что стресс, связанный с выполнением физических упражнений, не оказывает негативного воздействия на частоту выбросов ЛГ, в то время как дефицит энергии приводит к понижению частоты выбросов ЛГ независимо от того был этот дефицит обусловлен ограничением энергетической ценности рациона питания или повышением энерготрат за счет выполнения физических упражнений. Мы также получили аналогичные результаты (не показано) в случае, когда дефицит энергии создавали наполовину за счет снижения энергетической ценности рациона питания и наполовину за счет увеличения энерготрат при повышении уровня двигательной активности. Дефицит энергии также сопровождается снижением уровня ТЗ, инсулина, ИФР-I и лептина (Hilton, Loucks, 2000) наряду с повышением содержания СТГ и кортизона, что очень напоминает картину, наблюдаемую у спортсменок с аменореей и укороченной лютеиновой фазой.

Неожиданным оказалось то, что эффект дефицита энергии на частоту выбросов ЛГ и уровень гормонов, регулирующих метаболизм, оказался ниже у женщин, которые занимались физическими упражнениями, по сравнению с женщинами, у которых была ограничена энергетическая ценность рациона питания, даже несмотря на одинаковые по величине ограничения доступной энергии. Это оказалось для пас сюрпризом, поскольку никто не мог предположить, что физические упражнения могут оказывать протективное действие на репродуктивную функцию. В ходе дальнейших исследований было обнаружено, что женщины, занимающиеся физическими упражнениями, имеют более высокую доступность углеводов, которую определяли как разность потребления углеводов с пищей и окисления углеводов при выполнении физических упражнений, что обусловлено более экономным использованием глюкозы в условиях дефицита энергии за счет расщепления других энергетических субстратов в скелетных мышцах. В результате доступность глюкозы в организме женщин, выполнявших физические упражнения, и женщин с низким уровнем двигательной активности была выше и ниже суточной потребности головного мозга в глюкозе соответственно.

После проведения этих исследований у обезьян вызывали аменорею путем увеличения продолжительности их занятий на тредмиле, в то время как их рацион питания оставался неизменным (Williams ct al., 2001а). Аменорея у обезьян развивалась внезапно в возрасте 7—24 месяцев после нескольких менструальных циклов с укороченной лютеиновой фазой. После того как у части обезьян увеличили рацион питания без сокращения их режима двигательной активности, у них наблюдалось восстановление регулярных менструальных циклов (Williams ct al., 2001b), продолжительность периода восстановления которых прямо зависела от количества потребленных калорий.

Дальнейшие данные, противоречившие гипотезе стресса, были получены в процессе исследований солдат-новобранцев, принимавших участие в 8-недельных тренировочных курсах подготовки десантников армии США (Fricdl et al., 2000). Эти курсы разделены на двухнедельные периоды, которые проходят в условиях лесов, пустыни, гор и болотистой местности. На протяжении этого времени курсанты ежедневно осваивают навыки ведения военных действий, совершают переходы 8—12 км с рюкзаками массой 32 кг, спят в среднем 3, 6 ч за ночь, энергетическая ценность их рациона питания в этот период составляет от -8, 4 до -21 МДж в сутки в зависимости от ситуации. За время такой подготовки курсанты теряют в среднем около 12 кг массы тела. Анализ крови, проводившийся в конце каждой недели, обнаружил снижение уровня ТЗ, ИФР-I и тестостерона на 20, 50 и 70 % соответственно, после тех педель, когда энергетическая ценность рациона питания составляла 8, 4 МДж-день'1 и восстановление исходного уровня этих гормонов после тех недель, когда энергетическая ценность рациона питания составляла 21 МДж-день'1, несмотря на то что курсанты постоянно испытывали другие виды стресса. Таким образом, негативное влияние замятий физическими упражнениями на функцию репродуктивной системы у мужчин и женщин сводится исключительно к эффектам недостатка энергии в организме, которые возникают при увеличении объема двигательной активности, т. е., если у спортсменов гормональная система надпочечников нарушает работу генератора пульсирующей секреции гонадолиберина, то промежуточным звеном в этом процессе является недостаток энергии в организме.

Наличие энергии

Гипотеза наличия энергии в организме исходит из того, что в организме млекопитающих энергия расходуется на шесть основных видов метаболической активности: поддержание жизнедеятельности клеток, терморегуляция, функция иммунной системы, движение, рост и размножение (Wade, Schneider, 1992). Увеличение энерготрат на какой-либо один из этих видов активности, например движение, приводит к тому, что энергия становится недоступной для других, в частности для развития и функции репродуктивной системы. Согласно этой гипотезе, если мозг не получает энергии в достаточном для его деятельности количестве, это приводит к изменению его функции и нарушению работы генератора пульсирующей секреции гонадолиберина. С этой точки зрения очень важно не забывать о том, что, поскольку жирные кислоты не могут пересечь гематоэнцефалический барьер, головной мозг может использовать для своего питания только энергию глюкозы. Более того, головной мозг не способен запасать глюкозу, а размеры и уровень метаболической активности головного мозга человека столь велики, что его суточная потребность в энергии превышает объем запасов гликогена в печени (Bursztein et al., 1989). Наряду с этим, поскольку мышцы не имеют фермента, который позволяет переносить в кровь глюкозу, образующуюся из гликогена в мышцах, головной мозг не может использовать запасы гликогена в мышечных тканях. И наоборот, скелетные мышцы способны расходовать гликоген, запасенный в печени. Таким образом, работающая скелетная мышца конкурирует за запасы углеводов организма непосредственно с головным мозгом. Во время марафонской гонки мышцы за 2 ч окисляют такое количество глюкозы, которого головному мозгу хватило бы на педелю.

Данные многочисленных биологических исследований подтверждают гипотезу зависимости репродуктивной функции у млекопитающих, в частности у женщин, от наличия энергии в организме (см. обзоры Bronson, Manning, 1989; Wade, Schneider, 1992; Bronson, Heidcman, 1994; Wade et al., 1996; Schneider, Wade, 2000). Установлено, что у сирийского хомячка анэструс можно вызвать ограничением рациона питания, применением фармакологических блокаторов метаболизма углеводов и жиров, применением инсулина (который стимулирует запасание энергетических субстратов), а также понижением температуры (что приводит к увеличению энерготрат на поддержание нормальной температуры тела) (Wade, Schneider, 1992). Негативное воздействие на репродуктивную систему не зависело от размера и состава тела.

Обширные лабораторные исследования показали, что активность нейронов, вырабатывающих гонадолиберин, и пульсирующий характер секреции регулируются доступностью глюкозы в мозге с помощью двух независимых механизмов, включающих самое заднее поле (area postrema, АР), участок ромбовидной ямки в каудальном отделе ствола головного мозга и блуждающий нерв (Knobil, 1990; Minami et al., 1995; Levin et al., 1999; Muroya et al., 1999; Wade, Jones, 2003). Чувствительные к уровню глюкозы нейроны АР в области ромбовидной ямки передают информацию к генератору пульса в дугообразном (аркуатном) ядре гипоталамуса по нейронам, содержащим катехоламины, нейропептид Y и кортиколиберин. Активация чувствительных к уровню глюкозы нейронов происходит при голодании (Mizuno et al., 1999) вследствие снижения подавляющего воздействия инсулина (Schwartz et al., 1992) и лентина (Mizuno et al., 1998), а также глюкозы.

Основываясь на данных, демонстрирующих, что причиной нарушения пульсирующего характера секреции ЛГ является недостаток энергии, а не стресс, связанный с занятиями физическими упражнениями, мы исследовали зависимость доза—эффект между наличием энергии и пульсирующим характером секреции ЛГ, а также между наличием энергии и уровнем метаболических субстратов и гормонов у женщин, занимающихся физическими упражнениями (Loucks, Thuma, 2003). Количество доступной энергии задавали равным 10, 20, 30 и 45 ккал (42, 84, 125 и 188 кДж)-кг" ' нежировой массы тела-день" 1, при этом все участники исследований выполняли физические упражнения с интенсивностью 70 % V02max, и их энерготраты были равны 16 ккал (63 кДж) кг“' нежировой массы тела-день”', при этом энергетическая ценность их рациона питания составляла 25, 35, 45 и 60 ккал (104, 146, 188 и 251 кДж)-кг_| нежировой массы тела-день'1. Всем участникам исследований было назначено сбалансированное потребление энергии (45 ккал (188 кДж)-кг" ' нежировой массы тела-день" 1), за исключением одного, выбираемого в произвольном порядке, которому ограничивали энергетическую ценность рациона питания.

На рис. показана зависимость доза—эффект наличия энергии на пульсирующий характер секреции ЛГ. Частота секреторных выбросов ЛГ снижалась, а их амплитуда возрастала, когда количество энергии в организме снижалось ниже порогового значения 30 ккал (125 кДж)-кг' нежировой массы тела-день" ’. Эти результаты свидетельствуют о том, что спортсменки могут избежать нарушений менструального никла, поддерживая уровень доступной энергии в организме выше значения 30 ккал (125 кДж)-кг' нежировой массы тела-день" 1.

Мы также обнаружили, что нарушение пульсирующего характера секреции Л Г проявляется в значительно большей степени у женщин с короткой лютеиновой фазой. Если эти результаты подтвердятся в ходе дальнейших исследований, скрининг женщин по длине лютеиновой фазы может стать удобным способом выявления тех из них, кто нуждается в особом внимании с целью предотвращения снижения уровня доступной энергии ниже порогового значения, необходимого для обеспечения нормального пульсирующего характера секреции ЛГ.

Статистический анализ показал, что зависимые от дозы эффекты на пульсирующий характер секреции ЛГ оказались сходными с эффектами на метаболические субстраты глюкозу и (3-гидроксибутират, а также на метаболические гормоны СТГ и кортизол, и отличались от эффектов на другие метаболические гормоны, такие, как инсулин, ИФР-I, ТЗ и лептин. Эти результаты подтверждают гипотезу, согласно которой функция репродуктивной системы отражает наличие в организме энерг етических субстратов, особенно глюкозы, что может быть сигналом для активации надпочечников. Роль лептина в опосредовании эффектов энергетического обмена на репродуктивную систему остается неоднозначной, по мнению как ее сторонников (Hileman ct al., 2000), так и сомневающихся в ее реальности (Schneider, Wade, 2000). Механизм центральной регуляции с участием меланокортина, при участии которого лептин оказывает подавляющее действие на потребление пищи, вероятнее всего, не задействован в опосредовании стимулирующего влияния лептина на генератор пульсирующей секреции ЛГ (Hohmann ct al., 2000).

Сохранение нормального пульсирующего ритма секреции ЛГ, несмотря на ограничение доступной энергии на 33% до потребления 30 ккал (125 кДж)-кг' нежировой массы тела-день-1, в данном эксперименте впервые показывает, что зависимость между пульсирующим характером секреции ЛГ и наличием энергии в организме носит не просто линейный характер. Регуляция репродуктивной системы у женщин, скорее выдерживает снижение доступной энергии на 33 %. Поскольку энерготраты на выполнение физических упражнений в этом эксперименте составляли -836 ккал (3, 5 МДж)-день, эти результаты указывают, что многие женщины способны сохранять нормальный пульсирующий характер секреции Л Г, пробегая до 13 км в день при условии поддержания энергетической ценности своего рациона питания на уровне не ниже 45 ккал (188 кДж)-кг’ нежировой массы тела-день" ’. В случае снижения количества потребляемой с пищей энергии, как это происходит у большинства занимающихся физическими упражнениями женщин, они подвергнутся риску паления доступной энергии ниже критического уровня, необходимого для поддержания нормального пульсирующего характера секреции ЛГ.

В этих исследованиях нами были также определены зависимые от дозы эффекты доступности энергии на биохимические маркеры процессов возобновления костной ткани (Ihlc, Loucks, 2004). Мы обнаружили усиление процесса резорбции кости, происходящее независимо от подавления формирования костной ткани, только в случае, когда ограничение доступной энергии было настолько сильным, что приводило к подавлению секреции эстрадиола (т. с. ниже 10 ккал (42 кДж)-кг' нежировой массы тела-день-1). В случае отсутствия каких-либо мер такое разобщение процессов резорбции и формирования кости может привести к необратимому снижению плотности костной ткани. Однако формирование костной ткани нарушалось и при менее значительных ограничениях доступной энергии (т. с. даже при 30 ккал (125 кДж)-кг~' нежировой массы тела-день" 1) — ситуация, которая достаточно часто встречается в процессе выполнения программ контроля массы тела, — и это сочеталось с изменениями уровня инсулина, ИФР-I и Тг Такое снижение скорости формирования костной ткани может воспрепятствовать достижению максимально возможной плотности костной ткани даже женщинам с регулярным менструальным циклом, которые занимаются двигательной активностью.

Недавно группа студенток, выполняющих физические нагрузки, показала высокие оценки в тесте ограничения рациона питания, при этом пи одна из них не сообщала о нарушениях менструального цикла (McLean ct al., 2001). На основании представленных авторами данных мы установили, что у них доступная энергия была снижена всего на 22 % но сравнению со студентками, которые практически не ограничивали свой рацион питания. Точно так у обезьян, содержавшихся на диете, ограниченной на 30 %, в течение 6 месяцев не наблюдали никаких нарушений менструального цикла или изменений уровня половых гормонов, а также снижения массы костной ткани, хотя при этом они имели массу жировой ткани на 46 % меньше по сравнению с обезьянами, находившимися на контрольной диете (Lane et al., 2001). Поскольку во время проведения эксперимента у обезьян происходило снижение массы тела, исследователи нормализовали энергетическую ценность рациона питания по отношению к массе тела, которая действительно снизилась всего лишь примерно 20 %. Проведенные недавно исследования доступной энергии у спортсменов также подтверждают точку зрения, согласно которой нарушения менструального цикла происходят после снижения уровня энергии в организме ниже порога, необходимого для поддержания нормального пульсирующего характера секреции ЛГ (Thong et al., 2000). По результатам данного исследования, спортсменки с аменореей имеют склонность ограничивать доступную энергию на уровне *16 ккал (67 кДж)-кг'1 нежировой массы тела-день-', в то время как спортсменки с регулярным менструальным циклом обычно ограничивают доступную энергию на уровне -30 ккал (125 кДж)-кГ’ нежировой массы тела-день-1.

Рекомендации для спортивной тренировки

Полученные к настоящему времени экспериментальные данные показывают, что спортсменки могут предотвратить нарушения менструального цикла или излечиться от них простым повышением энергетической ценности рациона питания без существенных изменений своего режима тренировочных занятий. По данным краткосрочных экспериментов, уровень доступной энергии 30 ккал (125 кДж)-кг1 нежировой массы тела-день-1 является достаточным для сохранения нормального пульсирующего характера секреции ЛГ. Необходимо проведение дополнительных краткосрочных исследований, направленных на определение независимых эффектов доступности энергии и углеводов на пульсирующий характер секреции ЛГ, а также обнаружение точного физиологического механизма, посредством которого недостаток энергии или углеводов приводит к нарушению пульсирующего характера секреции ЛГ, и дальнейшее исследование избирательного более сильного действия недостатка энергии на репродуктивную функцию женщин с определенными физиологическими особенностями организма. Кроме того, необходимо проведение более продолжительных экспериментов, которые позволят убедиться в том, что кратковременное влияние на пульсирующий характер секреции ЛГ действительно позволяет прогнозировать долгосрочное воздействие на функцию яичников, а также установить практичные, эффективные и приемлемые меры, направленные на предотвращение нарушений и восстановление менструального цикла у спортсменок. Необходимы также исследования, которые бы показали, каким образом организм спортсменов способен поддерживать постоянную массу тела в условиях хронического дефицита энергии.

Проблема адекватного питания спортсменов отчасти обусловлена тем, что “не существует сильных биологических императивов (стимулов), которые бы заставляли согласовывать потребление энергии с энерготратами. обусловленными двигательной активностью" (Blundell, King, 1999, p.5581). Экспериментальное ограничение количества потребляемой пищи приводит к возникновению чувства голода, однако аналогичный дефицит энергии, возникший в результате занятий физическими упражнениями, не оказывает подобного влияния (Hubert et al.. 1998). Исследования показали, что одиночные интенсивные физические нагрузки кратковременно притупляют чувство голода (Blundell, King, 1988), а два интенсивных занятия физическими упражнениями на протяжении дня не вызывают повышенного аппетита ad libitum ни в этот, ни в последующие два дня (King et al., 1997). Болес того, значительный сдвиг в расщеплении углеводов и жиров (Stubbs et al., 1995а, 1995b) и запасов гликогена (Snitkcr et al., 1997) также не приводит к изменению потребления пищи. Даже увеличение энерготрат на 20 % на протяжении 40 недель тренировочных занятия при подготовке к марафону не вызывают увеличения потребления энергии с пищей (Westerterp et al., 1992). В пашен собственной лаборатории женщины говорили, что они не могут заставить себя есть больше, чем этого требует их аппетит, чтобы скомпенсировать с пищей энерготраты на выполнение физических упражнений и предотвратить нарушение пульсирующего характера секреции ЛГ. Другим исследователям приходилось заставлять обезьян с аменореей, выполнявших физические нагрузки, увеличить потребление энергии с пищей до уровня, необходимого для восстановления регулярного менструального цикла (Williams et al., 2001b). Таким образом, чтобы повысить свои спортивные показатели и в то же время сохранить свое здоровье, спортсменам следует приучить себя есть по необходимости, а не в зависимости от аппетита.

Однако эго требование осложняется другим аспектом проблемы питания спортсменов, который заключается в том, что поддержание энергетического баланса не является целью спортивной тренировки. Добиться максимального увеличения спортивных показателей можно частично за счет достижения специфических для данного вида спорта (а в командных видах специфических и для положения в команде) оптимальных массы тела, состава тела и сочетания запасных веществ — субстратов для энергетического обмена. Таким образом, тренировочный процесс во многом направлен на видоизменение тела спортсмена с целью выполнения этих требований. Не менее важно знать, что процессы метаболизма и накопления различных питательных макроэлементов различаются между собой, и превращения одного типа макроэлементов в другой для накопления в организме не относятся к основным метаболическим путям (Flatt, 1988). Поэтому для реализации наиболее оптимальным образом стремления к достижению специфических для конкретного пила спорта массы тела, состава тела и запасов энергетических субстратов спортсменки должны контролировать баланс жирон, белков и углеводов в составе листы.

В качестве компонента этого процесса определенную пользу спортсменам может принести контроль за биологическим и маркерами их продвижения по направлению к целевым массе, составу тела и соотношению запасов энергетических субстратов. Для обоснования надежности применения таких маркеров необходимо проведение значительного объема прикладных исследований. В идеальном случае оценка биологического маркера должна предоставлять необходимую информацию точно, однозначно, без существенных затрат, не причиняя неудобств, без вмешательства в деятельность организма, безопасно, лично и быстро без намеренного и случайного влияния посторонних факторов. Всем этим критериям удовлетворяют очень немногие биологические маркеры. В качестве очевидного кандидата на роль показателя снижения массы жировой ткани является измерение толщины кожных складок — простой, прямой и недорогой метол, который обеспечивает достаточно хорошие результаты. Нам ничего не известно о недорогих, не требующих вмешательства в деятельность организма методах оценки запасов гликогена в мышцах и в печени, которые имеют важное значение как для спортивных показателей, так и для нормального функционирования репродуктивной системы. Вместе с тем существует удобный метод оценки дефицита углеводов. По нашим данным, содержание кетонов в моче позволяет выявить лиц с дефицитом углеводов практически с одним уровнем надежности в диапазоне наличия доступной энергии от 30 до 10 ккал (125 кДж)-кг'! нежировой массы тела-день" 1. При условии ограниченной энергетической ценности рациона питания для повышения уровня кстонов в плазме достаточно одного продолжительного занятия физическими упражнениями (Ainslic et al.. 2003). Спортсмены могут приобрести недорогие тест-наборы для самостоятельной оценки уровня кетонов в моче в большинстве аптек.

Здоровье женщин-спортсменок всегда было приоритетной задачей женского спорта, но несмотря на это, недостаточное питание стало обычным явлением, особенно в показательных, силовых и требующих выносливости вилах спорта. Если спортсмены, тренеры и судьи не согласятся на добровольные, всеобъемлющие реформы, тогда для защиты здоровья женщин, занимающихся спортом, могут понадобиться обязательные организационные изменения, такие, как Правило 3 Национальной ассоциации студенческого спорта (National Collegiate Athletic Organization), относящееся к борьбе у мужчин (NCAA, 2002). Это правило ограничивает возможности снижения массы тела и устанавливает индивидуальную минимальную массу тела, необходимую для участия в соревнованиях. Таким образом, удалось прекратить широко распространенную практику снижения массы тела, из-за которой здоровье участников соревнований в прежние годы подвергалось значительному риску.

Благодарности

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке Фонда медицинских исследований армии США (US Army Medical Research Acquisition Activity) - грант #DAMD 17-95-1-5053, а также гранта M01 RR00034 Отделения общих клинических исследований, лаборатории исследовательских ресурсов Национального Института здоровья США (General Clinical Research Branch, Division of Research Resources, NIH). Содержание представленной u данной главе информации может не отражать точку зрения государственных организаций и публикуется без официального подтверждения.

Литература

· Atalie, P N. Campbell, IT.. Frayn. K.N. et ah (2003) Physiological, wdboUc. and performance implications of a prolonged hill walk: nflontr of energy intake Journal of Applied Physiology 94(3), 1075—1083.

· Andmon. S.E., Dallal. G.E. 4 Must, A (2003) Relative weight and race influence average age at menarche: Results from two nationally repffitttiw surveys of US girls studied 25 years apart. Pediatrics 111. 844-850,

· Anderson. SJ.. GrteaoMr. B.A, Johnson. M.D. et ah (2000) Aaertcaa Academy Ы Pediatrics. Committee on Sports Medicine and Fitness. Medical concerns in the female athlete. Pediatrics 106(3). 610- 613.

· Avahina. K.i KilaJtara F-. Yamanaka. M. 4 Akiba, T. (1959) Influence of екшПе exercise on the structure and function of rat organs. Japanese journal of Physiology 9. 322 — 326.

· Audi. L. Vargas, D.M.. Gussinye, M. et ah (2002) Clinical and biochemical determinants of bone metabolism and bone mass in ado-loraM female patients with anorexia nervosa. Pediatric Research St(4). 497 - 504.

· Axelson. J.F. (1987) Forced swimming alters vaginal estrous cycles, body composition, and steroid levels without disrupting lordosis behavior or fertility in rata. Physiology and Behavior 41(5), 471 — 479.

· Betdlenan. BA. Puhl. J.L 4 De Souza. MJ. (1995) Energy balance in female distance runners. American Journal of Clinical Nutrition 61(2). 303 - 311.

· Berga. S I. Murtola, J.F., Giiton. L. et ah (1989) Neuroendocrine aberrations in women with functional hypothalamic amenorrhea. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 68, 301 — 309.

· Blundell. J.E 4 King. N.A. (1998) Effects of exercise on appetite control: loose coupling between energy expenditure and energy intake. International Journal of Obesity and Related Metabolic Disorders 22(supp!.2), S22-S29.

· Blundell. J.E 4 King. N.A. (1999) Physical activity and regulation of food Intake: current evidence. Medicine and Science in Sports and Exercise 31 (11). S573-S583.

· Bronson, F.H. (1986) Food-restricted, prepubertal, female rats: rapid recovery of luteinizing hormone pulsing with excess food, and full recovery of pubertal development with gonadotropin-releasing hormone. Endocrinology 118(6), 2483 - 2487.

· Bronson, F.H. & Heideman, P.D. (1994) Seasonal regulation of reproduction in mammals. In: The Physiology of Reproduction, Vol. 2 (Knobil, E. & Neill, J., eds.). Raven Press, New York: 541 — 583.

· Bronson, F.H. & Manning, J.M. (1989) Food consumption, prolonged exercise, and LH secretion in the peripubertal female rat. In: The Menstrual Cycle and Its Disorders (Pirke, K.M., Wuttle, W. & Schweiger, U., eds.). Springer-Verlag, Berlin: 42 —29.

· Bronson. F.H. & Manning, J.M. (1991) The energetic regulation of ovulation: a realistic role for body fat. Biology of Reproduction 44(6), 945-950.

· Broocks, A., Pirke, K.M., Schweiger, U. et ah (1990) Cyclic ovarian function in recreational athletes. Journal of Applied Physiology 68(5), 2083 - 2086.

⇐ Предыдущая36373839404142434445Следующая ⇒

Поделиться: