Μεταβολές επιπέδων αμινοξέων και ορμονών στο αίμα αθλητών

Σκοπός της μελέτης αυτής ήταν η διερεύνηση των διακυμάνσεων και της ισορροπίας μεταξύ “αναβολικών” και “καταβολικών” στεροειδών ορμονών στο αίμα καθώς και των διακυμάνσεων των πεπτιδικών ορμονών, που αποτελούν δείκτες του στρες (stress markers), κατά την άσκηση και τη συστηματική προπόνηση. Επίσης, για την πληρέστερη καταγραφή της ισορροπίας μεταξύ αναβολικών και καταβολικών διεργασιών κατά την άσκηση, κρίθηκε σκόπιμο να μελετηθούν οι διακυμάνσεις των επιπέδων των αμινοξέων βαλίνη, ισολευκίνη και λευκίνη (αμινοξέα με διακλαδούμενη άλυσο: BCAA) στον ορό του αίματος των αθλητών, που μεταβολίζονται στο μυϊκό ιστό, καθώς και των αμινοξέων γλουταμίνης και αλανίνης, που ο μεταβολισμός και η σύνθεσή τους επηρεάζονται άμεσα από το μεταβολισμό των BCAA και τη σωματική άσκηση. Συγκεκριμένα, στην παρούσα μελέτη διερευνήθηκαν: α) οι επιδράσεις διαφορετικών πρωτοκόλλων άσκησης στις διακυμάνσεις των ορμονών και των αμινοξέων, β) η επίδραση της συστηματικής προπόνησης στα επίπεδα των ορμονών και των αμινοξέων σε φάση ηρεμίας και κατά την άσκηση, γ) η επίδραση της χορήγησης, πριν από την άσκηση αμινοξέων BCAA, στην απάντηση των ορμονών κατά την άσκηση δύναμης και ισχύος, δ) οι διακυμάνσεις των ορμονών και αμινοξέων σε διαφορετικές προπονητικές περιόδους, που αντιστοιχούν σε διαφορετικά επίπεδα απόδοσης και φυσικής κατάστασης των αθλητών και τέλος, ε) η επίδραση της χορήγησης χοριακής γοναδοτροπίνης (hCG) στην εκκριτική λειτουργία των ορχικών κυττάρων του Leydig σε αθλητές αντοχής κατά τη φάση ηρεμίας και κατά την άσκηση δρόμου αντοχής. Στην υλοποίηση της μελέτης αυτής συμμετείχαν εθελοντικά 39 άρρενες αθλητές πέντε διαφορετικών αθλημάτων, ηλικίας 17 έως 40 ετών. Συγκεκριμένα, συμμετείχαν οκτώ αθλητές σωματικής διάπλασης, οκτώ ποδοσφαιριστές, οκτώ αθλητές στίβου, οκτώ αθλητές κολύμβησης και επτά αθλητές δρόμων μεγάλων αποστάσεων. Οι αθλητές σωματικής διάπλασης και στίβου ανήκουν στην κατηγορία των αθλητών δύναμης και ισχύος, οι κολυμβητές και οι αθλητές δρόμων μεγάλων αποστάσεων ανήκουν στην κατηγορία των αθλητών αντοχής, ενώ οι ποδοσφαιριστές ανήκουν στην κατηγορία των μικτού τύπου ομαδικών αθλημάτων. Όλοι οι αθλητές που συμμετείχαν στη μελέτη προπονούνταν συστηματικά για το άθλημά τους, έως την εκτέλεση των πειραμάτων, τουλάχιστον πέντε φορές την εβδομάδα επί δέκα μήνες το χρόνο την τελευταία τριετία. Στην παρούσα μελέτη πραγματοποιήθηκαν πέντε πειραματικές διαδικασίες με την αντίστοιχη συμμετοχή των αθλητών των πέντε διαφορετικών αθλημάτων. Σε κάθε πειραματική διαδικασία τα πρωτόκολλα της άσκησης ήταν ανάλογα με το αγώνισμα του αθλητή και πραγματοποιήθηκαν όλα στο φυσικό χώρο της προπόνησής τους και της διεξαγωγής των αγώνων. Σε όλες της περιπτώσεις τα πρωτόκολλα αυτά αντιστοιχούσαν σε μία συνεδρία συνήθους προπόνησης. Οι ποδοσφαιριστές εκτός από την προπόνηση πραγματοποίησαν και έναν επίσημο αγώνα πρωταθλήματος. Ειδικότερα, στην κάθε πειραματική διαδικασία μελετήθηκαν τα εξής: Πρώτη πειραματική διαδικασία: Μελετήθηκαν οι διακυμάνσεις των ορμονών και των αμινοξέων κατά την άσκηση δύναμης με βάρη σε αθλητές σωματικής διάπλασης. Πριν από και μετά την άσκηση μετρήθηκαν στον ορό του αίματος των αθλητών η κορτικοτροπίνη, η αυξητική ορμόνη, η προλακτίνη, η κορτιζόλη, η ανδροστενδιόνη, η συνολική και ελεύθερη τεστοστερόνη, η ινσουλίνη, η δεσμευτική σφαιρίνη των ορμονών του φύλου (SHBG), οι σχέσεις τεστοστερόνης προς κορτιζόλη και τεστοστερόνης προς SHBG καθώς και τα αμινοξέα γλουταμίνη, αλανίνη, βαλίνη, ισολευκίνη και λεύκινη. Δεύτερη πειραματική διαδικασία: Μελετήθηκαν οι διακυμάνσεις των ορμονών και των αμινοξέων σε επαγγελματίες ποδοσφαιριστές κατά τη διάρκεια αγώνα ποδοσφαίρου πρωταθλήματος και προπόνησης. Οι αιμοληψίες έγιναν πριν από και μετά από αγώνα πρωταθλήματος και προπόνησης, όπου προσδιορίστηκαν η κορτιζόλη, η τεστοστερόνη, η σχέση τεστοστερόνης προς κορτιζόλη και τα αμινοξέα γλουταμίνη, αλανίνη, βαλίνη, ισολευκίνη και λεύκινη. Τρίτη πειραματική διαδικασία: Μελετήθηκε η επίδραση της χορήγησης per os μίγματος υψηλής περιεκτικότητας σε BCAA στις διακυμάνσεις των αμινοξέων και στην ορμονική απάντηση σε άσκηση δύναμης και ισχύος αθλητών στίβου. Για το σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκε διπλή τυφλή δοκιμασία με χορήγηση μίγματος πλούσιου σε ΒCΑΑ ή μη. Στα δείγματα αίματος που ελήφθησαν πριν από και μετά την άσκηση προσδιορίστηκαν η κορτικοτροπίνη, η αυξητική ορμόνη, η προλακτίνη, η κορτιζόλη, η ανδροστενδιόνη, η τεστοστερόνη, η ινσουλίνη, η SΗΒG, οι σχέσεις τεστοστερόνης προς κορτιζόλη και τεστοστερόνης προς SΗΒG καθώς και τα αμινοξέα γλουταμίνη, αλανίνη, βαλίνη, ισολευκίνη και λευκίνη.Τέταρτη πειραματική διαδικασία: Μελετήθηκαν οι διακυμάνσεις των ορμονών και των αμινοξέων κατά τη διάρκεια αερόβιας άσκησης κολύμβησης, σε τέσσερις διαφορετικές προπονητικές περιόδους (6, 12,18 και 24 εβδομάδες από την αρχή του ετήσιου προπονητικού κύκλου). Στα δείγματα αίματος που ελήφθησαν από τους κολυμβητές πριν από και μετά την ά-σκηση, σε κάθε προπονητική περίοδο, προσδιορίστηκαν η κορτικοτροπίνη, η αυξητική ορμόνη, η κορτιζόλη, η τεστοστερόνη, η SHBG, οι σχέσεις τεστοστερόνης προς κορτιζόλη και τεστοστερόνης προς SHBG καθώς και τα αμινοξέα γλουταμίνη, αλανίνη, βαλίνη, ισολευκίνη και λεύκινη. Πέμπτη πειραματική διαδικασία: Μελετήθηκε η επίδραση της χορήγησης χοριακής γοναδοτροπίνης, σε δρομείς μεγάλων αποστάσεων, στις διακυμάνσεις των ορμονών και των αμινοξέων σε άσκηση δρόμου αντοχής και σε φάση ηρεμίας. Για το σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκαν δύο πειράματα, το ένα χωρίς και το άλλο με ενδομυϊκή χορήγηση 5.000 im χοριακής γοναδοτροπίνης. Στα δείγματα αίματος, που ελήφθησαν από τους αθλητές δρόμων αντοχής πριν από και μετά την άσκηση, καθώς και σε φάση ηρεμίας προσδιορίστηκαν η ωχρινοτρόπος και η ωοθυλακιοτρόπος ορμόνη, η κορτικοτροπίνη, η αυξητική ορμόνη, η προλακτίνη, η κορτιζόλη, η ανδροστενδιόνη, η θειική δεϋδροεπιανδροστερόνη, η συνολική και ελεύθερη τεστοστερόνη, η οιστραδιόλη, η SΗΒG, οι σχέσεις τεστοστερόνης προς κορτιζόλη και τεστοστερόνης προς δήμο καθώς και τα αμινοξέα γλουταμίνη, αλανίνη, βαλίνη, ισολευκίνη και λεύκινη. Τα ευρήματά μας οδηγούν στα κάτωθι συμπεράσματα: I. Οι ορμονικές διακυμάνσεις κατά την άσκηση στο αίμα των αθλητών επηρεάζονται από το είδος του πρωτοκόλλου άσκησης που εφαρμόζεται: 1. Η άσκηση αντοχής έχει ως αποτέλεσμα τη μεγαλύτερη αύξηση των επιπέδων της κορτιζόλης, της κορτικοτροπίνης και της προλακτίνης σε σχέση με την αύξηση που προκαλεί η άσκηση δύναμης και ισχύος. Επίσης, η συμμετοχή των ποδοσφαιριστών σε επίσημους αγώνες πρωταθλήματος προκαλεί σημαντικά μεγαλύτερη αύξηση της στάθμης της κορτιζόλης σε σχέση με τη συμμέτοχη τους σε ανεπίσημους αγώνες προπόνησης. 2. Η άσκηση δύναμης με βάρη προκαλεί αύξηση της αυξητικής ορμόνης, όμως η αύξηση αυτή είναι μικρότερου μεγέθους από αυτήν που προκαλεί η άσκηση αντοχής. 4. Η άσκηση δρόμου αντοχής 90 min και ο αγώνας ποδοσφαίρου πρωταθλήματος προκαλεί πτώση των επιπέδων της τεστοστερόνης καθώς και της σχέσης τεστοστερόνης προς κορτιζόλη στο αίμα των αθλητών στη φάση της ανάληψης μετά την άσκηση. II. Η μακροχρόνια συστηματική προπόνηση και το είδος αυτής φαίνεται να επηρεάζουν τα επίπεδα των ορμονών στο αίμα σε φάση ηρεμίας: Η συστηματική προπόνηση αντοχής φαίνεται να προκαλεί πτώση των επιπέδων της τεστοστερόνης και της ωχρινοτρόπου ορμόνης στο αίμα των αθλητών σε φάση ηρεμίας. Τα επίπεδα της τεστοστερόνης των αθλητών αντοχής σε φάση ηρεμίας βρίσκονται στα κατώτερα φυσιολογικά όρια και είναι χαμηλότερα από τα αντίστοιχα των αθλητών δύναμης και ποδοσφαί-ρου. III. Η χορήγηση per os μίγματος υψηλής περιεκτικότητας σε BCAA πριν από άσκηση δύναμης και ισχύος πιθανόν να επηρεάζει τη συνολική ορμονική απάντηση στην άσκηση: Η λήψη BCAA πριν από άσκηση δύναμης και ισχύος δεν αυξάνει τα επίπεδα των αναβολικών ορμονών. Φαίνεται όμως ότι η λήψη των αμινοξέων αυτών πριν από την άσκηση πιθανόν να αναστέλλει την αύξηση της προλακτίνης και την πτώση της σχέσης τεστοστερόνης προς κορτιζόλη που παρουσιάζονται αμέσως μετά την άσκηση. IV. Οι διακυμάνσεις της στάθμης των ορμονών στο αίμα των αθλητών διαφέρουν μεταξύ των προπονητικών περιόδων και φαίνεται να συσχετίζονται με τα επίπεδα της φυσικής κατάστασης και απόδοσής τους: 1. Στην περίοδο όπου οι αθλητές κολύμβησης εμφανίζουν μειωμένη απόδοση, τα επίπεδα της κορτιζόλης είναι αυξημένα και η σχέση τεστοστερόνης προς SHBG είναι χαμηλότερη σε σχέση με τις άλλες περιόδους. Επίσης, κατά την ίδια περίοδο της μειωμένης απόδοσης, στη φάση της ανάληψης μετά την άσκηση τα επίπεδα της ελεύθερης τεστοστερόνης και της σχέσης τεστοστερόνης προς SHBG είναι χαμηλότερα σε σχέση με τα επίπεδα ηρεμίας, ενώ η κορτιζόλη στην ίδια φάση συνεχίζει να είναι αυξημένη σε σχέση με τα επίπεδα ηρεμίας. 2. Στις περιόδους όπου οι αθλητές κολύμβησης εμφανίζουν πλήρη προσαρμογή στον όγκο προπόνησης η απάντηση της αυξητικής ορμόνης κατά την άσκηση είναι εντονότερη ενώ αυτή της κορτικοτροπίνης ηπιότερη. V.Η διέγερση της ορχικής λειτουργίας με χοριακή γοναδοτροπίνη αίρει την υποτεστοστεροναιμία που παρατηρείται σε αθλητές αντοχής: Η ενδομυϊκή χορήγηση χοριακής γοναδοτροπίνης σε αθλητές αντοχής αίρει την υποτεστοστεροναιμία τόσο στη φάση ηρεμίας όσο και στη φάση της πρώιμης ανάληψης μετά την άσκηση. Το γεγονός αυτό δείχνει ότι η άσκηση και η συστηματική προπόνηση δεν προκαλούν μόνιμες, μη αναστρέψιμες διαταραχές στην ορχική λειτουργία των αθλητών. VI. Τα διαφορετικά πρωτόκολλα άσκησης που εφαρμόστηκαν επηρεάζουν τις διακυμάνσεις των επιπέδων των αμινοξέων στον ορό του αίματος των αθλητών: 1.Η άσκηση αντοχής και η άσκηση δύναμης και ισχύος προκαλούν αύξηση των επιπέδων της αλανίνης στον ορό του αίματος, ενώ η αύξηση των επιπέδων της γλουταμίνης παρατηρείται μόνο μετά από άσκηση δύναμης και ισχύος. 2. Τα BCAA γενικά παρουσιάζουν τάσεις μείωσης των επιπέδων τους στο αίμα κατά την άσκηση. Το μέγεθος όμως της μείωσης αυτής εξαρτάται από το πρωτόκολλο της άσκησης. Η εντονότερη μείωση της στάθμης των BCAA παρατηρείται μετά από αγώνα ποδοσφαίρου πρωταθλήματος και μετά από δρόμο αντοχής διάρκειας 90 min. VII.Τα επίπεδα των αμινοξέων στον ορό του αίματος αθλητών διαφέρουν μεταξύ των προπονητικών περιόδων και φαίνεται να συσχετίζονται με τα επίπεδα φυσικής κατάστασης και απόδοσής τους: Την περίοδο όπου οι αθλητές κολύμβησης εμφανίζουν πτώση της φυσικής κατάστασης και μειωμένη απόδοση, τα επίπεδα της γλουταμίνης στον ορό του αίματος είναι χαμηλότερα από τα αντίστοιχα στις περιόδους όπου εμφανίζουν πλήρη προσαρμογή στον όγκο προπόνησης και βελτίωση της απόδοσής τους.Από τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης συμπεραίνουμε ότι τα διαφορετικά πρωτόκολλα άσκησης επιδρούν διαφορετικά στην ορμονική απάντηση κατά την άσκηση. Η άσκηση αντοχής φαίνεται να προκαλεί μεγαλύτερη αύξηση των επιπέδων των “καταβολικών” ορμονών στο αίμα, σε σχέση με την άσκηση δύναμης και ισχύος. Τόσο η άσκηση αντοχής όσο και η άσκηση δύναμης και ισχύος επηρεάζουν το μεταβολισμό και τις διακυμάνσεις των αμινοξέων στο αίμα προκαλώντας αύξηση της παραγωγής αλανίνης, η οποία μπορεί να μεταβολιστεί σε γλυκόζη μέσω του γλυκονεογενετικού δρόμου στο ήπαρ. Η κατανάλωση μίγματος υψηλής περιεκτικότητας σε BCΑΑ πριν από την άσκηση δεν αυξάνει τα επίπεδα των αναβολικών ορμονών, αλλά μπορεί να διαδραματίζει έναν έμμεσο αντικαταβολικό ρόλο. Στις διαφορετικές προπονητικές περιόδους ο προσδιορισμός των επιπέδων των ορμονών στο αίμα των αθλητών, τόσο σε φάση ηρεμίας όσο και κατά την άσκηση, μπορεί να παρέχει χρήσιμες πληροφορίες γύρω από τη φυσική κατάσταση και την ικανότητα απόδοσης των αθλητών. Η μείωση των επιπέδων των ανδρογόνων και η αύξηση της κορτιζόλης φαίνεται να αντικατοπτρίζουν την πτώση της απόδοσης των αθλητών. Η αύξηση της απάντησης της αυξητικής ορμόνης και η αντίστοιχη μείωση της κορτικοτροπίνης κατά την άσκηση φαίνεται να σηματοδοτούν την πλήρη προσαρμογή των αθλητών στα προπονητικά φορτία. Επίσης, ο τακτικός προσδιορισμός της στάθμης της γλουταμίνης στον ορό του αίματος των αθλητών φαίνεται να αποτελεί χρήσιμο δείκτη για την πρόληψη των συνδρόμων υπερφόρτωσης και υπερπροπόνησης, καθώς η στάθμη της παρουσιάζεται μειωμένη την περίοδο όπου οι αθλητές εμφανίζουν πτώση της απόδοσής τους. Τέλος, η συστηματική προπόνηση αντοχής δεν φαίνεται να προκαλεί μόνιμες διαταραχές στην ορχική παραγωγή τεστοστερόνης. Οι αθλητές αντοχής εμφανίζουν μεν χαμηλότερα επίπεδα τεστοστερόνης στο αίμα τόσο σε σχέση με υγιείς, μη αθλητές άρρενες όσο και σε σχέση με άρρενες αθλητές δύναμης και ισχύος, όμως η υποτεστοστεροναιμία στους αθλητές αυτούς αναστρέφεται και οι όρχεις απαντούν φυσιολογικά στη χορήγηση χοριακής γοναδοτροπίνης.