Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 10
Глава 2. Состав групп и методы исследования 36
2.1. Общая характеристика исследуемых 36
2.2. Методы исследования 37
Глава 3. Результаты собственных исследований 48
3.1. Особенности менструальной функции обследованных спортсменок
3.2. Анализ антропометрических данных и состава тела спортсменок 52
3.3 Анализ влияния уровня мастерства, режима тренировок и вида спортивной деятельности на менструальную функцию спортсменок.
3.4. Анализ особенностей режима питания, баланса энергии и наличия расстройств приема пищи у обследованных спортсменок .
3.5. Анализ уровня ряда гормонов и глюкозы у обследованных спортсменок.
3.6. Анализ влияния наследственной отягощенности по ожирению и сахарному диабету 2 типа на возникновение менструальных дисфункций у спортсменок.
3.7. Анализ влияния психологического состояния на менструальную дисфункцию спортсменок .
Глава 4. Обсуждение результатов. 105
Выводы. 124
Практические рекомендации. 126
Список литературы
- Общая характеристика исследуемых
- Анализ антропометрических данных и состава тела спортсменок
- Анализ особенностей режима питания, баланса энергии и наличия расстройств приема пищи у обследованных спортсменок
- Анализ влияния психологического состояния на менструальную дисфункцию спортсменок
Введение к работе
Актуальность темы. На настоящий момент существует достаточное количество исследований, подтверждающих более высокую частоту репродуктивной патологии среди спортсменок по сравнению с общей популяцией [1, 29, 45, 66]. В некоторых видах спорта частота нарушений репродуктивной функции превышает 70% [54]. Достаточно большая роль среди отечественных авторов в развитии репродуктивной патологии у спортсменок отводилась синдрому гиперандрогении, тогда как другие возможные причины освещены в значительно меньшей степени [29, 30, 31]. Актуальность раннего выявления и профилактики менструальных дисфункций при высоких физических нагрузках диктуется возможными неблагоприятными последствиями, развивающимися на ее фоне. Последствия менструальных дисфункций на фоне физических нагрузок могут проявляться как нарушениями со стороны репродуктивной системы, например, бесплодием и патологией во время беременности и родов, так и системными проявлениями, являющимися следствием неадекватного уровня эстрогенов, например, остеопения, остеопороз, раннее развитие атеросклероза и эндотелиальная дисфункция [80, 117, 131, 190]. Однако на настоящий момент нет полной ясности в понимании механизмов, с помощью которых воздействие на организм физических нагрузок может изменять функционирование гипоталамо-гипофизарно-яичниковой системы, а также единого мнения об основных причинах высокой частоты репродуктивной патологии среди спортсменок. В связи с этим не выработан единый подход в вопросах диагностики и профилактики дисфункции репродуктивной системы среди девушек и женщин, занимающихся спортивными тренировками.
В настоящее время существует несколько основных теорий, объясняющих возникновение репродуктивной патологии у спортсменок.
Одной из заслуживающих внимания гипотез о причине этого явления является возможное нарушение баланса энергии возникшего в результате недостаточного энергетического обеспечения, неадекватного расходу энергии на физические нагрузки [94, 138, 160, 179]. Недостаточное поступление энергии у спортсменок в ряде случаев может быть вызвано нарушением пищевого поведения. Механизм, с помощью которого реализуется нарушение функционирования гипоталамо-гипофизарной системы при энергетическом голодании не до конца выяснен, однако в ряде работ высказывается предположение о возможной роли в этом процессе жировой ткани - основного энергетического депо. Сегодня не вызывает сомнений тот факт, что для жировой ткани характерна эндо-, ауто- и паракринная секреция, а вещества, синтезируемые жировой тканью обладают разнообразным биологическим действием и могут влиять на активность метаболических процессов в тканях и различных системах организма либо непосредственно, либо опосредованно через нейроэндокринную систему, взаимодействуя с гормонами гипофиза [15]. Одним из гормонов, синтезируемых адипоцитами, которому в ряде работ отводится роль посредника между изменением содержания жировой ткани и функционированием репродуктивной оси является лептин [85]. Роль лептина в функционировании репродуктивной системы подтверждается рядом исследований, в которых было показано, что его уровень коррелирует с уровнем секреции гипофизарных гормонов. Снижение уровня лептина у женщин при недостатке питания ассоциируется с подавлением гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси, а его введение животным, ограниченным в питании, восстанавливает нарушенный ритм секреции гонадотропных гормонов [90].
Вместе с тем среди отечественных авторов мы не нашли работ, в которых бы анализировалось влияние изменения баланса энергии,
б содержания жировой ткани и лептина на возникновение менструальных дисфункций среди спортсменок.
Другим достаточно распространенным высказыванием является возникновение менструальных дисфункций среди спортсменок в результате частых психологических стрессов [22, 33, 42]. Данное заключение строится на предположении о том, что занятия спортом ассоциируются с высоким психологическим напряжением, а менструальные дисфункции могут происходить под действием психологического стресса [9, 36, 38]. Однако непосредственного изучения, оценивающего вклад стрессовых воздействий в развитие репродуктивной дисфункции в среде спортсменок не проводилось.
Таким образом, причины высокой частоты репродуктивной патологии среди спортсменок требуют дальнейшего изучения. Также существует необходимость в разработке рекомендаций по диагностике и профилактике этой патологии.
Цель исследования. Изучить влияние уровня лептина, процентного содержания жировой ткани и энергетического обеспечения на возникновение нарушений репродуктивной системы у спортсменок постпубертатного возраста (16-25 лет).
Задачи исследования.
Оценить частоту и характер менструальных нарушений в зависимости от спортивной специализации, уровня спортивного мастерства и режима тренировок.
Выявить взаимосвязь между антропометрическими показателями, составом тела спортсменок и развитием нарушений менструального цикла.
Определить роль энергетического голодания в развитии дисфункции репродуктивной системы у спортсменок.
Изучить гормональные показатели у спортсменок с различными менструальными дисфункциями.
Оценить вклад нарушений пищевого поведения в развитие менструальных дисфункций у спортсменок.
Научная новизна.
Выявлена роль энергетического голодания в развитии менструальных дисфункций у спортсменок.
Впервые показано, что спортсменки с различными менструальными дисфункциями различаются между собой по ряду антропометрических показателей и составу тела.
Выявлено различие уровней ряда гормонов между спортсменками с различными менструальными дисфункциями. Показано, что при нормальном индексе массы тела уровень в крови лептина у спортсменок с аменореей ниже по сравнению со здоровыми спортсменками. Аменорея у спортсменок носит нормо- или гипогонадотропный характер со снижением ЛГ и/или нормальным или сниженным Ег. Значения ЛГ и Ег у спортсменок с олигоменореей и ановуляторными циклами располагаются в нормальном диапазоне значений.
Определен вклад нарушений пищевого поведения в развитие репродуктивной дисфункции у спортсменок.
Практическая значимость работы.
Полученные данные позволили разработать рекомендации по использованию ряда методик для выявления энергетического голодания как одной из причин менструальных дисфункций при занятиях спортом и оптимизировать меры профилактики развития менструальных дисфункций
8 во время воздействия на организм спортсменок высоких физических нагрузок. Предложены методы оптимизации тренировочного процесса при возникновении нарушений со стороны репродуктивной системы при занятиях спортом.
Основные положения, выносимые на защиту:
Одной из причин менструальных дисфункций у спортсменок является неадекватная расходу на физические нагрузки калорийность суточного рациона.
Энергетическое голодание находит отражение в изменении уровней гормонов, антропометрических показателей и составе тела.
Существует зависимость между развитием менструальных дисфункций у спортсменок и частотой нарушений пищевого поведения.
Личный вклад соискателя.
Личный вклад соискателя выражался в планировании и реализации всех этапов работы: автор лично проводила отбор участников исследования, разрабатывала и выполняла комплекс исследований, оформляла необходимую документацию. Автор выполняла работу по анализу, количественной оценке, систематизации и статистической обработке материалов. Проведенный автором анализ полученных результатов позволил оптимизировать диагностические подходы по выявлению причин репродуктивной дисфункции у спортсменок и сделать обоснованные выводы и рекомендации.
Апробация результатов исследования.
Материалы и основные положения работы были представлены и обсуждены на годичной научной конференции молодых ученых «Медико-биологические проблемы физической культуры и спорта» (Москва,
9 РГУФКСиТ, апрель 2006 г.); пятой международной научной конференции студентов и молодых ученых «Актуальные вопросы спортивной медицины, лечебной физической культуры, физиотерапии и курортологии (Москва, РГМУ, апрель 2006), с присуждением двух призовых мест; конференции, посвященной годовому отчету работы по грандам (Москва, РГУФКСиТ, декабрь 2006 г.); годичной научной конференции молодых ученых «Медико-биологические проблемы физической культуры и спорта» (Москва, РГУФКСиТ, апрель 2007 г.).
Диссертация апробирована 12 мая 2008 года.
Публикации.
По материалам диссертации опубликовано 13 научных работ, их них 2 в ведущих, рецензируемых журналах.
Благодарю мою сестру Зырянову Екатерину Александровну за вдохновение на проведение научной работы и написание диссертации.
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.
1.1. РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ И ХАРАКТЕР НАРУШЕНИЙ РЕПРОДУКТИВНОЙ СИСТЕМЫ У СПОРТСМЕНОК В РЕЗУЛЬТАТЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ИНТЕНСИВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК.
Спортивная эндокринология как раздел медицины была официально„ признана 17 лет назад Медицинской комиссией Международного олимпийского комитета (International Olympic Committee's Medical Commission). За прошедший период учеными, работающими в данном направлении, сделаны определенные успехи. Известно, что спортивные нагрузки являются своеобразным стрессом, требующим максимальной мобилизации всех сил организма, их влияние, несомненно, оказывает воздействие на все органы и системы спортсмена. Работая в спортивной медицине, медики имеют дело с относительно здоровыми людьми, таким образом, изучая реакцию организма атлета на физические тренировки, у ученых имеется уникальная возможность исследовать адаптацию организма к различным неблагоприятным и экстремальным условиям.
Нет ни одной системы организма, в регулировании которой не принимали бы участия гормоны, и механизмы, с помощью которых происходит адаптация к физическим нагрузкам, тесно связаны с гормональной системой. В настоящее время известно, что физические нагрузки вызывают различные гормональные сдвиги, характер которых зависит от направленности, интенсивности и частоты тренировок [9, 78].
Современная отечественная наука за последнее время далеко продвинулась в понимании этиологии и патогенезе эндокринных заболеваний. Расшифрована молекулярная структура многих гормонов, активно изучается их роль и функция в организме. Продолжают открываться
все новые и новые гормоны и биологически активные вещества [15, 17, 21, 50]. В спортивной медицине также достигнуты колоссальные успехи в понимании функции различных систем организма спортсмена в условиях высоких физических нагрузок [11, 13, 14, 65]. Традиционно большое внимание в спортивной медицине уделялось сердечно-сосудистой системе, в частности «спортивному сердцу» [34, 55, 66]. Вместе с тем, несмотря на
достаточную актуальность, изучение гормональной системы в условиях
высоких физических нагрузок в настоящее время является недостаточно исследованной областью спортивной эндокринологии. Объяснить это можно тем, что гормональные изменения, происходящие у спортсменов не вызывают угрожающих жизни состояний, а также практическими затруднениями, связанными с обследованием действующих спортсменов.
Одним из частных направлений эндокринологии, в котором работают специалисты спортивной медицины, является изучение влияния спортивных нагрузок на функцию гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси у спортсменок, а также исследование влияния изменения уровней половых гормонов с учетом фаз менструального цикла [72, 76]. Во многих обзорах отечественных и зарубежных авторов отмечена высокая распространенность репродуктивной патологии среди спортсменок. Одним из первых отечественных авторов, еще в 1937 г. обративших внимание на задержку пубертата и особенности телосложения гимнасток был Елкин М.В. [27], в своих работах он отметил, что нарушения менструальной функции у гимнасток наблюдаются в 37,5%. В дальнейшем, с появлением возможности гормональных исследований, стали появляться сообщения об отклонении показателей гормонального фона у спортсменок по сравнению с женщинами, не занимающимися спортом. На основании полученных результатов был предложен ряд теорий, пытающихся объяснить природу репродуктивных нарушений при физических нагрузках, однако в настоящее время остается
12 множество нерешенных вопросов, касающихся механизмов, приводящих к
данным нарушениям, способам их предотвращения и лечения.
По данным отечественных и зарубежных авторов [2, 57, 68, 154] к клиническим проявлениям нарушений со стороны репродуктивной системы в результате воздействия высоких спортивных нагрузок можно отнести следующую патологию: задержку полового развития, гипогонадотропную недостаточность яичников, различные виды нарушений менструального — цикла (аменорею, олигоопсоменорею, ановуляторные циклы, нарушение лютеиновой фазы), бесплодие и невынашивание беременности.
При рассмотрении вопроса о характере нарушений менструального цикла у спортсменок нельзя не коснуться проблемы гиперандрогении среди атлеток, изучению которой посвящено достаточно большое число исследований. Синдром гиперандрогении (СГА) является собирательным термином и включает в себя ряд различных по патогенезу заболеваний и состояний, сопровождающихся общими симптомами [62]. Наибольшего внимания при изучении СГА у спортсменок заслуживает истинная функциональная гиперандрогения, включающая такие нозологические единицы, как неклассическая форма врожденной дисфункции коры надпочечников (ВДКН) и синдром поликистозных яичников (СПЯ) [7, 15, 17, 18, 31, 32, 33, 49]. Целесообразность рассмотрения опухолевых форм гиперандрогении, классической формы врожденной дисфункции надпочечников, гиперандрогении при системных заболеваниях и заболеваниях гипоталамо-гипофизарной системы, при изучении этой проблемы у спортсменок достаточно сомнительна, так как эти заболевания, как правило, имеют хорошо выраженную клиническую картину и являются противопоказанием к занятиям профессиональным спортом. По данным Калининой Н.А. [31, 32], частота СГА среди спортсменок, тренирующихся в
нетрадиционных видах спорта, например, таких как единоборства и тяжелая атлетика, достигает 61%.
Известно, что распространенность неклассической формы ВДКН, при различных вариантах 21-гидроксилазной недостаточности довольно высока и составляет до 0,3% (Ashkenazi). Клинические проявления этого заболевания довольно разнообразны и могут провоцироваться стрессами и физическими нагрузками. Таким образом, обращая внимание на взаимосвязь между спортивными нагрузками и высокой распространенностью неклассической формы ВДКН, мы можем говорить о физических нагрузках только как о провоцирующем факторе, в результате воздействия которого проявляется уже имеющаяся патология. Аналогичное высказывание о том, что спортивные нагрузки могут спровоцировать более раннее проявление наследственной патологии можно встретить в работе Соболевой Т.С. [67].
Говоря о взаимосвязи СПЯ с физическими нагрузками, необходимо учитывать, что на настоящий момент нет никаких достоверных данных, доказывающих участие спортивных нагрузок в его развитии.
Исходя из вышесказанного, наиболее распространенной теорией объясняющей высокую частоту синдрома гиперандрогении среди спортсменок является целенаправленный набор девушек с функциональной формой СГА в спортивные секции, так как повышенное содержание андрогенов, обладающих анаболическим действием, помогает развивать им большую силу и выносливость [139]. Это мнение можно встретить в отечественной литературе [32]. Вместе с тем нельзя не упомянуть о противоположном мнении, которого придерживаются некоторые ученые, занимающиеся проблемой СГА среди спортсменок, утверждающие, что в результате высоких мышечных нагрузок происходит более активное функционирование коры надпочечников, сопровождающееся повышением в крови как уровня кортизола, так и андрогенов. Данное состояние, по мнению
14 этих исследователей, может быть причиной развития функциональной
гиперандрогении в результате интенсивных физических нагрузок [12, 30]
При выявлении клинических проявлений синдрома гиперандрогении у спортсменок необходимо помнить, что они могут развиться также вследствие применения анаболических стероидов [39, 61], в этом случае речь будет идти о ятрогенной форме гиперандрогении.
Таким образом, говоря о проблеме гиперандрогении при высоких физических нагрузках необходимо учитывать то, что на настоящий момент нет окончательной ясности о причинах этого явления и требуются дополнительные исследования в этом направлении [139].
Констатацию высокой распространенности репродуктивной патологии среди спортсменок при неправильном построении тренировочного процесса можно найти в работах многих отечественных авторов [1, 13, 28, 74 и др.]. Среди спортсменок нарушения менструального цикла, включая аменорею, опсоменорею, ановуляции, и задержка полового развития встречаются намного чаще, чем в общей популяции [47, 48, 56, 67, 192]. В работах различных авторов приводится большой разброс частоты нарушений менструального цикла, в зависимости от вида спорта и спортивного мастерства обследуемых спортсменок.
Аменорея, ассоциированная с физическими нагрузками. Среди менструальных дисфункций у спортсменок аменорея является самым серьезным нарушением. Loucks А.В. [153] в своей работе говорит о колебании распространенности аменореи, связанной с физическими нагрузками среди спортсменок от 1 до 46% в зависимости от вида спорта, характера и интенсивности тренировок. Chen Е.С. с соавт. [92] в своем исследовании приводит цифры распространенности этой патологии от 5 до 50 %. Otis с соавторами [83] говорит о том, что распространенность аменореи среди спортсменок может быть в 10 раз выше по сравнению с общей
15 популяцией, где цифры колеблются от 2 до 5 % [99, 172]. В целом цифры,
приводящиеся исследователями, являются сопоставимыми.
Распространенность этой формы менструальной дисфункции, по данным
большинства исследователей, выше среди спортсменок тех видов спорта, где
необходима небольшая масса тела. Аменорея, развивающаяся в результате
физических нагрузок с этиологической точки зрения является
гипоталамической и, соответственно, при гормональных исследованиях у
спортсменок с этой формой аменореи содержание гонадотропинов (ЛГ, ФСГ)
находится либо в пределах нормальных значений, либо снижено, т.о.
констатируется гипо- или нормогонадотропная форма аменореи [56, 86, 153].
Концентрация эстрадиола находится на постоянно низком уровне,
соответствующем неразвивающимся фолликулам, содержание прогестерона
также снижено, что демонстрирует отсутствие развития желтого тела [120,
158].
Основной характеристикой олигоменореи является непредсказуемая продолжительность интервалов между менструациями, при этой форме дисфункции может произойти овуляция, в силу чего уровень эстрадиола и прогестерона изменяется в непредсказуемой манере на протяжении цикла и при исследовании фаз цикла и гормонального фона данный вид нарушений представляет определенные затруднения [139]. О распространенности олигоменореи среди спортсменок имеются крайне противоречивые сведения, [98, 170, 171], в исследовании, проведенном Taleb Ahmed L. с соавт. говорится о 20% распространенности олигоменореи среди спортсменок [190].
Нарушение лютеиновой фазы и аиовуляторные циклы, ассоциированные с физической нагрузкой относятся к менее серьезным нарушениям менструального цикла и являются наиболее распространенной формой менструальной дисфункции, связанной с выполнением физических упралшений [158]. Если постановка диагноза аменореи не вызывает
затруднений, то эти нарушения, практически не диагностируются из-за бессимптомного течения, и их выявление возможно только при целенаправленном гормональном исследовании.
Приводятся различные цифры распространенности нарушения лютеиновой фазы у спортсменок. De Souza с соавторами [123] сообщил о том, что нарушение лютеиновой фазы было обнаружено у 79% спортсменок, тогда как среди контрольной группы только в 9% случаев, таким образом, данное нарушение является достаточно обычным среди атлеток. Сведения о частоте НЛФ среди физически неактивных женщин противоречивы и колеблются в пределах от 2 до 5 % и [87, 161]. Клинически нарушения лютеиновой фазы менструального цикла протекают, как правило, без каких-либо изменений в протяженности менструального цикла [87, 120, 137, 158] и могут проявляться снижением фертильности и спонтанными абортами у спортсменок [120]. Нарушение лютеиновой фазы связано со снижением функции желтого тела, что ведет к более низким значениям прогестерона во вторую фазу цикла. О том, что интенсивные физические нагрузки могут приводить к дисфункции желтого тела и снижению прогестерона во вторую фазу цикла, говорится в ряде исследований [110, 123,158].
В своем исследовании De Souza с соавторами [123] в течение 3-х месяцев наблюдения выявили, что при регулярных менструациях у спортсменок в 16% имели место ановуляторные циклы, тогда как в группе сравнения, состоявшей из женщин, не занимающихся спортом, ановуляторные циклы вообще не диагностировались. В другом исследовании, проведенном Williams с соавторами [164], было сообщено о 32% распространенности ановуляторньгх циклов среди спортсменок с регулярным менструальным циклом длительностью 26-32 дня. При исследовании гормонального фона у спортсменок с ановуляторными циклами выявляются более низкие уровни эстрогенов в фолликулиновую и
17 лютеиновуїо фазы по сравнению со спортсменками, имеющими овуляции [85], однако они более высокие, по сравнению со спортсменками с аменореей. Ановуляторные циклы характеризуются снижением секреции прогестерона на протяжении всего цикла [122] и являются достаточно распространенной причиной бесплодия [159].
Распространенность задероюки полового развития, по данным различных авторов, среди спортсменок колеблется в широком диапазоне в _ зависимости от вида спорта и является достаточно часто встречающейся патологией среди этой части популяции [42, 43, 45, 47, 57], что позволяет говорить о влиянии спортивных нагрузок на сроки наступления пубертата. При начале тренировок в детском или препубертатном возрасте задержка полового развития встречается чаще. В исследованиях разных авторов частота ЗПР колеблется от 20% до 46,3% и наиболее часто встречается среди гимнасток [47, 48, 56, 67, 68, 77]. Средний возраст менархе среди спортсменок отстает от среднепопуляционных показателей на 1-2 года и близок в среднем к 14 годам [2, 42, 43, 46, 77]. Отмечена зависимость среднего возраста менархе от вида спорта [25, 47]. По данным Литисевич Л.В. [47], средний возраст менархе в спортивной гимнастике составил 17,5 лет, в спортивном плавании 15-16 лет, в баскетболе 14 лет. Часто задержка пубертата сопровождается задержкой роста и отсутствием пубертатного ростового скачка. При сравнении динамики роста у гимнасток было показано, что для них характерна низкая скорость линейного роста и отставание роста длины ног. Рост спортсменок не достигает заложенных величин по их семейному анамнезу [191]. Нарушение в процессе пубертата может приводить к неправильному формированию костей таза, что также подтверждается рядом исследований. Частота узкого таза у спортсменок регистрируется в 12 раз чаще, по сравнению с женщинами в популяции в целом [67]. При обследовании гимнасток было выявлено несоответствие
костей таза возрастным нормам и отставание размера таза по четырем основным конъюгатам от показателей нормы на 3-4 см. Особенно выраженное отставание развития таза у девочек было характерно для 12-14 лет [47,48].
Исследование гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси при развитии менструальных дисфункций у спортсменок было предметом многочисленных
изучений, на основании которых можно сделать вывод, что
патогенетической основой менструальных нарушений у спортсменок является дисфункция на уровне гипоталамуса. Считается общепринятым, что для нормального овариально-менструального цикла необходим пульсирующий выброс ЛГ, а нарушение его ритма ведет к патологическим изменениям со стороны репродуктивной системы [138]. Рядом исследователей изучались изменения характера секреции ЛГ под действием физических нагрузок [85, 86, 108,141]. Было обнаружено, что у спортсменок с аменореей и нерегулярным менструальным циклом имеется нарушение пульсирующего ритма ЛГ, которое может служить причиной овариальных дисфункций. Выявлены различия между 24-часовыми профилями секреции ЛГ в раннюю фолликулиновую фазу у женщин, не занимающихся спортом, спортсменок с регулярным менструальным циклом и спортсменок с аменореей [85]. У женщины с регулярным менструальным циклом, не занимающейся физическими тренировками, пульсация ЛГ характеризовалась регулярностью, высокой частотой и низкой амплитудой. Во время сна частота пульсации ЛГ замедлялась и увеличивалась амплитуда. У спортсменки с регулярным менструальным циклом был выявлен более редкий, но все еще регулярный пульс большей амплитуды. У спортсменок с аменореей пульсация ЛГ была редкой и нерегулярной. С целью дифференциальной диагностики патологии со стороны гипофиза и гипоталамуса рядом исследователей проводилось введение гонадотропин-
19 релизинг гормона (ГТ-рГ) спортсменкам с аменореей, развившейся на фоне нарушенного ритма секреции ЛГ [85, 86]. В этих экспериментах был получен достаточный выброс ЛГ, указывающий на то, что в основе подобных дисфункций лежат нарушения секреции ГТ-РГ гипоталамусом, а не патология гипофиза. Выяснение причин ведущих к нарушению гипоталамической регуляции является предметом многочисленных исследований. Раскрытие патогенетических механизмов, лежащих в основе нарушения гипоталамической регуляции позволит разработать методы профилактики и лечения данных нарушений. На настоящий момент предложено несколько теорий, пытающихся объяснить развитие данной патологии, одной из которых является изменение состава тела спортсменок под воздействием физических нагрузок, при этом основное внимание уделяется снижению жировой ткани по отношению к массе тела.
1.2. РОЛЬ ЖИРОВОЙ ТКАНИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО БАЛАНСА В РАЗВИТИИ МЕНСТРУАЛЬНЫХ ДИСФУНКЦИЙ ПРИ ЗАНЯТИЯХ СПОРТОМ.
Еще в 80-е годы была выдвинута гипотеза о влиянии состава тела на репродуктивную систему. Было замечено, что раннее начало пубертата было характерно для тучных детей [198], а отсроченный пубертат наблюдался у девочек с низким весом, что было показано на примере балерин [114]. Во многих исследованиях выявлялась корреляционная зависимость между частотой нарушений со стороны репродуктивной системы и снижением содержания жировой ткани [136, 115, 116, 118]. В настоящее время хорошо известны репродуктивные и метаболические нарушения, развивающиеся при нервной анорексии [75]. Полученные наблюдения позволили сделать вывод, что для становления и поддержания регулярного менструального цикла необходимо достижение определенной
массы тела и процентного содержания жировой ткани от массы тела. Так
при исследовании здоровых девочек менархе при избытке массы тела
наступало в среднем в 12,21±0,1 лет, тогда как у девочек с дефицитом массы
тела в 13,25±0,15 лет. Характерно было так же то, что менструации у девочек
с недостатком массы тела наступали при достижении массы тела 45,5±1,6 кг,
близкой той при которой наступало менархе у девочек с избытком массы
тела - 46,31± 0,77 кг [38]. Для обозначения массы тела при которой
наступает менархе были предложены различные термины: «минимальная»,
«критическая» или «менструальная» масса тела [38, 64, 116]. В
препубертатном периоде вес у девочек увеличивается в основном за счет
жирового компонента, и к концу периода полового созревания количество
жировой ткани у девочек больше в 2 раза по сравнению с мальчиками, что
позволяет говорить том, что жировая ткань играет определенную роль в
наступлении полового созревания у девочек [3, 56, 112, 126]. На основании
корреляционной зависимости Frisch и McArthur предположили, что
наступление менархе у девочек происходит, когда содержание жировой
ткани от веса тела приблюкается к 17 %, а регулярная менструальная
функция возможна, когда жировая масса достигает 22 % от веса тела [117]. В
литературе приводятся различные рекомендуемые значения % жировой
ткани у здоровых женщин репродуктивного возраста, но в среднем этот
диапазон колеблется в пределах 20-28% [19]. Вместе с тем содержание
жировой ткани у спортсменок по результатам исследований
характеризуется очень низкими значениями [52, 67]. Как правило, физическая активность и тренировки приводят к умеренному снижению веса и изменению состава тела которое характеризуется в основном потерей жировой ткани и увеличением безжировой массы в основном за счет мышечного компонента [135], таким образом, при одинаковом индексе массы тела состав тела спортсменок будет значительно отличаться от состава
тела не спортсменок. Процент потери жировой ткани может быть как умеренный, так и довольно значительный. У лиц, снижающих массу тела в основном за счет диетических ограничений, в отличие от спортсменов, снижение массы тела происходит как за счет мышечного компонента, так и за счет жирового [126]. Степень изменения компонентов тела при физических нагрузках зависит от вида упражнений, частоты, интенсивности и продолжительности тренировок, а также от диеты. Уменьшение процентного содержания жировой ткани и увеличения % мышечной ткани является одной из целей, к которым стремятся спортсмены в ходе тренировок. Стремление спортсменов изменить состав тела обусловлено необходимостью развития такого важного физического качества, как сила. В спортивной практике принято различать абсолютную и относительную силу [36]. В ряде спортивных дисциплин необходима абсолютная сила, то есть не зависящая от массы тела, например при метании диска, гребле. В других дисциплинах, например спортивной и художественной гимнастике, необходима относительная сила (по отношению к массе своего тела, которым они манипулируют). Увеличение относительной силы возможно при снижении веса, за счет уменьшения жировой ткани, при этом желательно сохранить или увеличить массу мышечной ткани. В плане технологий исследования состава тела необходимо отметить, что основными методами, используемыми в спорте, ввиду простоты и небольшой стоимости являются калиперометрия, биоимпедансный анализ и гидроденситометрия, и большинство научных работ выполнено с использованием этих методов [54, 106, 151]. При исследовании состава тела и антропологических характеристик выявляются существенные различия показателей жировой ткани в зависимости от вида спорта и квалификации спортсмена. По данным ряда исследователей, наименьший процент жировой ткани выявлен у спортсменок в следующих дисциплинах: культуризм (9-13%), прыжки в
длину (6-14%), гимнастика (10-17 %), бег на длинные и средние дистанции (10-14%), а также в балете (13-20%), где интенсивность физических нагрузок близка к спортивным. В некоторых видах спорта процентное содержание жировой ткани близко к показателям, характерным для здоровых женщин в общей популяции, например, процент жировой ткани у спортсменок в таких дисциплинах, как метание ядра, колеблется в пределах 20-28%, метание диска 23-25%, баскетбол 20-27 %, стрельба из лука 20-22%, санный спорт — 26%, плавание 14-24 % в зависимости от дисциплины [52, 197]. Таким образом, в ряде видов спорта % жировой ткани значительно ниже значений, которые рекомендуются для поддержания регулярного менструального цикла. В работе Соболевой Т.С. сопоставлялись антропологические показатели гимнасток и не спортсменок в различные возрастные периоды [67], где было отмечено различие в динамике прироста массы тела в период от детства до зрелого возраста: в то время когда для не спортсменок было характерно прогрессирующее увеличение массы тела, среди гимнасток увеличение этого показателя регистрировалось только в определенные периоды и не достигало значений не спортсменок. Масса тела у гимнасток была достоверно ниже среднепопуляционных показателей во время всего периода наблюдения. В целом состав тела атлетов характеризуется большим процентом безжировой ткани и более низким процентом жировой ткани по сравнению с не атлетами [180]. На взаимосвязь между содержанием жировой ткани и развитием менструальных дисфункций у спортсменок указывает тот факт, что аменорея, олигоменорея и ановуляторные циклы встречаются чаще у спортсменок тех спортивных дисциплин, где требуется небольшой вес и хрупкое телосложение, т.е среди тех видов спорта, где процент жировой ткани наименьший [47,48, 56, 69, 94]
Таким образом, взаимосвязь между менструальными дисфункциями, массой тела и % содержанием жировой ткани на примере спортсменок
23 прослеживается во многих работах. Вместе с тем необходимо отменить то,
что в гипотезе о влиянии состава тела на менструальные дисфункции
сохраняется достаточное количество спорных и не решенных на
сегодняшний день вопросов, причиной которых во многом является то, что
до настоящего времени окончательно не определены вещества или ряд
веществ, которые являются непосредственными посредниками в передаче
информации о снижении массы и изменении состава тела в процессе
голодания в гипоталамо-гипофизарную область. Этот факт, в свою очередь,
ведет к отсутствию четкого понимания механизмов, запускающих изменения
со стороны гормонального фона при недостаточном энергетическом
обеспечении. Выводы о развитии менструальных дисфункций при снижении
% жировой ткани ниже определенных величин полностью основаны на
корреляционной зависимости, а не на экспериментальных данных.
Некоторые исследователи находят дискутабельным утверждение о том, что
снижение веса и изменение состава тела является надежным предиктором
менструальных дисфункций при энергетическом голодании. Например,
Leibel R.L. с соавторами говорит, что устойчивый вес тела не является
обязательно доказательством достаточности поступления энергии, потому
что изменение уровней ряда гормонов (Т3, кортизола, гормона роста и др.)
может вести к изменению метаболизма и противодействовать изменению
массы тела [144]. Достаточно неоднозначные взаимовлияния между весом,
составом тела и менструальными дисфункциями подтверждает ряд
исследований. В ряде работ было показано, что спортсменки, как с
регулярным, так и с нарушенным менструальным циклом, охватывают
примерно одинаковый диапазон состава тела, который характеризуется
меньшим содержанием жировой ткани, по сравнению с не спортсменками,
имеющими регулярный менструальный цикл [140, 157, 187]. Было показано,
что недостаточное поступление энергии играет значительную роль в
24 развитии дисфункции гипоталамо-гипофизарно-гонадной системы, наряду с
этим для изменения массы тела и массы жировой ткани при отрицательном
энергетическом балансе требуется определенное время, соответственно
значения массы тела и массы жировой ткани могут длительное время
оставаться без изменений. Таким образом, по массе тела и процентному
содержанию жировой ткани не всегда можно достаточно определенно судить
о изменении баланса энергии. В своем исследовании Zanker & Swaine в 1998
[199, 200] выявили относительно невысокую корреляционную зависимость
между уровнем эстрадиола и ИМТ - г = 0.42 и эстрадиолом и % содержанием
жировой ткани - г = 0.48, тогда как между балансом энергии и уровнем
эстрадиола была выявлена намного более высокая корреляция (г = 0.88). В
исследовании, проведенном Di Carlo С. с соавт. в 1999 [128] изучались
женщины с ожирением, которым было проведено хирургическое
вмешательство на желудке. После операции пациентки значительно
сократили свой рацион питания, что привело к отрицательному
энергетическому балансу и вызвало быструю потерю веса с- 130 кг до ~ 97
кг, а ИМТ с ИМТ ~ 47 до ИМТ ~ 35. На фоне происходящих изменений у
этих женщин развилась гипоталамическая аменорея, несмотря на то, что
количество жировой ткани у них было еще достаточно большим. В другом
исследовании анэструс развивался у сирийских хомяков в результате
воздействия ряда факторов, вызывающих отрицательный энергетический
баланс: ограничения питания, введения фармакологических блокаторов
углеводов и жиров и холодовое воздействие (при котором увеличивается
расход энергии на термогенез). Нарушение со стороны репродуктивной
системы животных при этом не зависело от массы и состава тела [195].
Одна из немногих работ с использованием эксперимента при изучении
влияния недостаточного энергетического обеспечения на развитие
менструальных дисфункций была проведена на примере приматов. Williams с
25 соавторами увеличили расход энергии у обезьян путем постепенного
добровольного увеличения их физической активности на беговой дорожке,
не изменяя их рацион питания. В результате этих воздействий через 7-24
месяцев от начала эксперимента после снижения уровня ЛГ в течение одного
или двух циклов у обезьян развилась аменорея, при этом масса тела обезьян
практически не изменилась. После увеличения калорийности их суточного
рациона менструальные циклы у обезьян восстановились, а время,
измеряемое в днях, потребовавшихся для восстановления менструального
цикла, было обратно пропорционально количеству калорий, добавленных к
рациону [г = -0.97; Р <0.02]. Интересно было то, что для восстановления
репродуктивной функции животным потребовалось прибавить от 3 до 10% от
исходной массы тела [107, 152]. Беря за основу предположение о том, что
недостаток потребления энергии с пищей приводит к нарушению секреции
ЛГ, Loucks А.В. и Thuma J.R. [155, 156], оценили пульсацию
лютеинизирующего гормона при различном потреблении калорий с пищей.
Исследователями было рассчитано количество дополнительных калорий,
необходимых на выполнение упражнений из расчета на безжировую массу,
и было показано, что снижение поступления калорий ниже определенного
предела приводит к снижению частоты пульсации ЛГ. Было также показано,
что разрушение пульсации ЛГ является дозозависимым от количества
потребляемых калорий. В исследовании, проведенном Farah S. L. Т. с
соавторами [109], было выявлено, что спортсменки с регулярным
менструальным циклом употребляли в среднем больше Ккал с пищей (2277,3
±109,5) по сравнению со спортсменками с аменореей (1672,9± 32,0).
Интересно было таюке то, что в целом калорийность суточного рациона
спортсменок не сильно отличалась от калорийности рациона женщин, не
занимающихся спортом (2039,5±120,2). О более низком потреблении
энергии с пищей среди спортсменок, по сравнению с теми цифрами, которые
26 можно было бы ожидать, учитывая уровень физической активности, говорит целый ряд авторов [97, 100, 141,163,169,182,192]. Вместе с тем необходимо отметить, что оценка хронического дефицита энергии на основании подсчета калорийности суточного рациона и сравнения полученных цифр с рекомендуемыми нормами, которые можно встретить во многих руководствах, нельзя считать достаточно точной. Связано это с тем, что рассчитанные величины энергозатрат при той или иной физической деятельности являются ориентировочными, а метод подсчета энергозатрат, основанный на расходе кислорода и выделения углекислого газа, таит в себе возможность ошибок и дает большие погрешности [60]. Кроме того, величина потребления энергии на физическую нагрузку определяется интенсивностью, продолжительностью и характером мышечной деятельности, которую трудно стандартизировать. Несмотря на это, получение ориентировочных данных калорийности суточного рациона, несомненно, возможно.
Таким образом, в настоящий момент дискутируется вопрос, всегда ли по снижению массы тела и изменению состава тела можно судить об отрицательном балансе энергии, нет окончательной ясности, каким образом влияют эти показатели на развитие менструальных дисфункций. На роль потенциальных посредников, воздействующих на область гипоталамуса и отражающих энергетический баланс, предложен ряд гормонов, одним из которых является лептин.
27 1.3. РОЛЬ ЛЕПТИНА КАК ПОСРЕДНИКА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА В ФУНКЦИОНИРОВАНИИ РЕПРОДУКТИВНОЙ СИСТЕМЫ.
Длительное время считалось, что жировая ткань выполняет только механическую (амортизирующую, поддерживающую), теплосохраняющую и энергосохраняющую функцию. В настоящее время появляется все больше доказательств того, что адипоциты синтезируют большое число биологически активных веществ (ангиотензиноген, ангиотензин П, простагландины, интерлейкины, фактор некроза опухоли а, ингибитор активатора плазминогена-1, трансформирующий ростовой фактор и др.) [16, 19, 29]. Клетки жировой ткани секретируют гормоны и цитокины, которые могут осуществлять как центральную регуляцию энергетического обмена, так и периферическое воздействие [22]. Вещества, вырабатываемые жировой тканью, могут влиять на активность метаболических процессов в тканях и различных системах организма, либо непосредственно, либо опосредованно, через нейроэндокринную систему, взаимодействуя с гормонами гипофиза, катехоламинами, инсулином [41]. Кроме того, адипоциты реагируют на сигналы циркулирующих гормонов, изменяя активность липогенеза, липолиза и термогенеза [16], кроме этого, активность адипоцитов может изменяться в ответ на действие ряда гормонов, так как на них обнаружены рецепторы к различным гормонам.
Среди адипоцитокинов, секретируемых жировой тканью, особенное место принадлежит гормону петидной природы - лептину, открытому в 1994 г. [188] . Лептин является продуктом ob гена. Этот гормон представляет собой высокомолекулярный белок массой 16 кДа и состоит из 167 аминокислотных остатков. В плазме лептин циркулирует в связанном виде с белком-носителем (а2 -М) [112]. До сих пор полностью не объяснена роль этого гормона в организме, вместе с тем в ряде работ показано влияние
28 лептина на овариальный цикл, как на уровне гипоталамуса, так и на уровне яичников. Известно, что лептин присутствует в женском молоке и, возможно, играет роль в адаптации новорожденного [174], этот гормон участвует в регулировании секреции гормона роста посредством взаимодействия на уровне гипоталамуса с ГР-релизинг гормоном и соматостатином [90, 162], в ряде работ было показано его влияние на уровень АКТГ [127], ТТГ-РГ [105] и пролактин [82].
В настоящее время во многих органах обнаружены рецепторы к лептину. Различают 2 изоформы рецепторов: длинный рецептор (Rb) обнаружен в головном мозге, короткий (Ra) в сердце, легких, почках, печени, простате, яичниках, тонкой и толстой кишке [20]. Секреция лептина носит импульсный характер, в норме существует суточный ритм секреции гормона с ночным подъемом [41].
Основным органом-мишенью лептина вероятнее всего является гипоталамус, что подтверждает ряд исследований. При введении гормона непосредственно в желудочек мозга мышам с мутацией гена ob для достижения эффекта требовалась значительно меньшая доза препарата, а его действие наступало значительно раньше по сравнению с парентеральным или внутривенным введением [58]. Было показано, что лептин действует на специфические рецепторы в гипоталамусе, в результате чего происходит подавление нейропептида Y (NPY), который стимулирует аппетит, известно также, что NPY оказывает модулирующее влияние на секрецию гипоталамического ГТ-РГ [69, 104, 113, 160, 165, 194, 189]. В качестве еще одного посредника биологического действия лептина на уровне гипоталамуса предложен а-меланоцитстамулирующий гормон (а-МСГ), который после взаимодействия с лептином активирует меланокортикоэргические нейроны гипоталамуса, оказывая таким образом подавляющее действие на потребление пищи. Описаны несколько
29 рецепторов к а-МСГ, мутации которых могут приводить к изменению уровня
лептина, ожирению, задержке роста и полового развития [130].
Эффекты и роль, которую выполняет лептин в организме не до конца понятны и изучены. Однако на настоящий момент практически не вызывает сомнений то, что он является одним из гормонов, участвующих в энергетическом обмене. Было показано, что лептин участвует в регуляции потребления пищи, расходе энергии, чувстве голода и насыщения, таким образом, влияя на объем депонированного жира и являясь частью гомеостатических механизмов, направленных на поддержание постоянства внутренней среды [4]. Достаточно большое число исследований, подтверждающих эти утверждения, было проведено на животных, так, введение рекомбинантного лептина мышам с дефектом гена ob и, соответственно, низким уровнем лептина увеличивало энергетический обмен, снижало потребление пищи, в результате чего вес животных уменьшался в основном за счет жировых запасов [58]. Количество лептина в циркулирующей крови положительно коррелирует с ИМТ, его увеличение пропорционально увеличению жировой ткани и уменьшается после снижения массы тела. Например, Balligand JL с соавт. выявили, что у пациентов с нервной анорексией уровень лептина был уменьшен на 77% по сравнению с контролем (2.5 ±0.2 и 11.1 ± 0.7 ng/ml соответственно, Р <0.0001), при этом далее при крайне низких значениях ИМТ и жировой ткани сохранялась корреляционная зависимость между этими показателями и уровнем лептина [81]. Вместе с тем было отмечено, что высокая корреляция между ИМТ и лептином прослеживается при обследовании достаточно больших популяций и может отсутствовать в небольших выборках, что обусловлено достаточно большой вариабельностью уровня лептина у людей с одинаковым ИМТ. Этот факт указывает на то, что помимо ИМТ на его концентрацию влияют дополнительные факторы [147, 188]. В последующем в подтверждение этому было показано, что уровень лептина может
зо изменяться достаточно быстро в ответ на различные кратковременные воздействия, возможно, таким образом, обеспечивая быстрые механизмы адаптации, чем, вероятно, объясняется большая вариабельность этого показателя у людей с одинаковым ИМТ и количеством жировой ткани. В ряде сообщений было показано, что уровень лептина значительно изменяется в ответ на короткосрочный полный отказ от пищи [103, 181] и снижение объема потребления пищи [103]. Лептин быстро увеличивается при возобновлении питания после короткого голодания [89, 181]. Описываемые колебания гормона при непродолжительном голодании не были связаны с изменением массы тела, так как для изменения массы тела требуется более продолжительное время, возможно, они отражают изменения энергетического баланса и поступления питательных веществ в организм. Известно, что углеводный обмен одним из первых отражает изменения энергетического баланса. В мозге обнаружены нейроны, чувствительные к колебаниям глюкозы, которые также предположительно участвуют в поддержании энергетического гомеостаза [150]. Некоторые исследователи именно инсулину и глюкозе отводят роль посредников между изменением энергетического баланса и уровнем лептина [89, 178]. Это предположение подтверждают исследования, показавшие, что уровень секреции лептина взаимосвязан с уровнем глюкозы [81, 101, 132, 177, 185,]. Другими авторами была выявлена зависимость между изменением уровня лептина, глюкозы, инсулина и свободных жирных кислот (СЖК): во время голодания, когда уровень инсулина и глюкозы низкий, концентрация лептина таюке снижена [102]. При возобновлении питания, когда происходит увеличение инсулина, глюкозы и снижение СЖК, уровень лептина повышается [181]. Существование взаимосвязи мелсду лептином и инсулином подтверждает исследование, выявившее повышение секреции лептина адипоцитами мышей in vitro под действием инсулина [179]. Взаимосвязь между лептином и инсулином подтверждает таюке то, что в Р-клетках были обнаружены
31 рецепторы к лептину, а также то, что инсулин стимулирует продукцию лептина в культурах адипоцитов [41]. Значимость инсулина и глюкозы в регулировании уровня лептина была продемонстрирована тем, что в ответ на употребление пищи, бедной углеводами, наблюдается не столь значимое повышение гормона по сравнению с пищей богатой углеводами [124]. Было показано, что взаимосвязь между глюкозой, инсулином и энергетическим балансом на уровне гипоталамуса может осуществляться также посредством нейропептида Y [91,121, 133], а между секрецией нейропетида Y и лептином существует взаимосвязь, требующая дальнейшего изучения [111]. Связь концентрации лептина с балансом энергии демонстрируют исследования этого гормона в ответ на физические нагрузки. Была показана кратковременная реакция лептина в виде его снижения при отрицательном балансе энергии, когда поступление энергии с пищей не соответствовало ее высокому расходу в ходе длительных физических нагрузок [148, 175, 176]. Hilton LK с соавт. в своем исследовании приходят к выводу, что вероятнее всего, главной детерминантой ответа лептина на физическую нагрузку является недостаточное поступление энергии с питательными веществами, т.к. при полоясительном энергетическом балансе ритм секреции лептина при физической нагрузке не нарушается [125]. В исследовании, проведенном Peraille Keller с соавт., изучался ответ лептина на кратковременную интенсивную физическую нагрузку (3 часа тренировки на велотренажере с затратой около 1000 Ккал), исследователи выявили уменьшение уровня лептина на ~ 50-60%, при этом, несмотря на довольно большую вариабельность значений гормона, % его снижения для всех участников был примерно одинаковым. Добавление во время тренировки 6% углеводного напипса снижало эффект физической нагрузки на уровень лептина. Таким образом, авторы приходят к выводу о том, что физическая нагрузка снижает уровень лептина, а прием углеводов уменьшает этот эффект [146].
Участие лептина в работе гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси, которое было выявлено с самого начала исследования этого гормона, подтверждает то, что репродуктивная система тесно связана с энергетическим обменом [64, 109]. В настоящий период накоплено достаточно много данных, подтверждающих влияние гормона лептина на функцию репродуктивной системы [96, 145]. Еще в начале изучения лептина на примере искусственно выведенных мышей с мутациями гена, отвечающего за его синтез (ob/ob), либо с мутацией гена рецептора лептина (db/db) было отмечено, что эти мыши бесплодны. Введение лептина мышам (ob/ob) ускоряло их половое развитие и устраняло бесплодие, однако введение гормона мышам, не чувствительным к лептину (db/db), не устраняло бесплодие, что говорит об участии лептина в процессе полового созревания и фертильности.
Взаимосвязь секреции лептина с процессом пубертата и функционирования репродуктивной системы у людей подтверждает ряд работ, при этом существуют явные половые различия в уровне этого гормона у людей, у здоровых мужчин лептин всегда ниже по сравнению с женщинами. Выявлено, что перед наступлением пубертата уровень лептина увеличивается как у девочек, так и у мальчиков, что, возможно, служит разрешающим сигналом для начала этого процесса [160]. В процессе пубертата у девочек лептин прогрессивно увеличивается с увеличением массы тела, тогда как у мальчиков после 9-10 лет наблюдается снижение уровня лептина, несмотря на то, что вес тела продолжает увеличиваться [189]. Роль недостаточной секреции лептина в задержке пубертата показана в исследовании, проведенном E.Weimann, в котором участвовали профессиональные немецкие гимнастки (девочки 13,6±1,0 год и мальчики 12,4± года). Было показано, что уровень лептина у спортсменов был ниже значений контрольной группы, особенно выраженное снижение уровня гормона было характерно для гимнасток, у которых значения лептина
33 находились в явно субнормальном диапазоне [196]. Стадия пубертата у гимнасток, оцененная по уровню эстрадиола (Е2) и отношению ЛГ/ФСГ была задержана на 2,3 года по сравнению со сверстницами, не занимающимися спортом, что позволило сделать предположение о взаимосвязи низких значений лептина и отсроченного пубертата.
На взаимосвязь лептина с уровнем половых гормонов указывают выявленные четкие половые различия в содержании этого гормона. У женщин во все возрастные периоды его уровень выше по сравнению с мужчинами [119]. Влиянию секреции лептина на функцию репродуктивной системы во взрослом состоянии посвящено достаточно большое число работ. Описывается наблюдение 2-х взрослых гомозиготных пациентов из Турции с мутацией гена ob, которая привела к блокаде секреции лептина адипоцитами и его низкими цифрами в плазме крови. Эти пациенты страдали ожирением, потребляли большое количество пищи. У женщины была аменорея, мужчина в 22 года не достиг половой зрелости и имел низкие уровни тестостерона, при этом было выяснено, что у этого пациента имело место нарушение функции гипоталамо-гипофизано-гонадной системы на уровне гипоталамуса, так как после введения хорионического гонадотропина уровни тестостерона, ЛГ и ФСГ увеличивались и достигали нормальных значений [79]. Мутация гена рецептора лептина у людей была так же описана Clemetn с соавт. в 1998 году [80], при которой у трех гомозиготных по этой мутации сестер вскоре после рождения развилась тяжелая форма ожирения, в 19 лет не было проявлений начала пубертата, на основании гормональных показателей был констатирован гипогонадотропный гипогонадизм. Увеличение нарушений со стороны репродуктивной системы наблюдаются как при снижении, так и при превышении нормального диапазона уровней лептина, аналогичная U-образная зависимость существует мелсду репродуктивной функцией и массой тела [95], что согласуется с тем, что количество сеіфетирующего лептина пропорционально количеству жировой ткани.
Учитывая влияние лептина на работу репродуктивной системы, ряд исследователей пытались оценить изменение этого гормона в ответ на физические нагрузки и роль этого гормона в менструальных дисфункциях у спортсменок. С учетом того, что в целом % жировой ткани у спортсменок ниже по сравнению с общей популяцией, закономерно предположение о том, что значения этого гормона у них будут так же снижены. Однако, на наш взгляд, для ответа на вопрос о влиянии лептина на репродуктивную систему спортсменок более интересны исследования, выявляющие различия уровня лептина между спортсменками с нарушением и без нарушений репродуктивной системы. Были опубликованы немногочисленные работы, выявившие более низкое содержание лептина у спортсменок с аменореей по сравнению со спортсменками, имеющими регулярный менструальный цикл [141], а также у спортсменок с ановуляторными циклами по сравнению с физически неактивными женщинами [191]. В норме существует циркадный ритм секреции лептина с пиком концентрации в ранние утренние часы и минимальной концентрацией после полудня, у спортсменок с аменореей такой суточный ритм отсутствует [139]. Эти наблюдения позволяют предположить, что менструальные нарушения среди спортсменок могут быть связаны с нарушением циркадного ритма секреции лептина. Высказываются предположения, что снижение уровня лептина ниже некоторого порога ведет к нарушению нормального функционирования гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси [84, 186]. Кроме базального уровня лептина отмечается кратковременное изменение уровня гормона в ответ на активную физическую нагрузку [146]. Причины таких изменений не до конца выяснены. В работе Hilton и Loucks [125] было показано, что суточный ритм лептина при выполнении физических нагрузок фактически зависит от поступления энергии с пищей и в большей мере от поступления углеводов. Необходимо отметить, что гормональные изменения при состоянии энергетического голодания, выявленные у спортсменок, выражаются не
только в снижении лептина, а затрагивают ряд других гормонов и выражаются в так называемом гипометаболическом состоянии «hypometabolic state», для которого характерны низкие значения лептина, изменение пульсации ГТ-РГ и ЛГ, снижение уровня эстрадиола и прогестерона, а также снижением общего Т3, инсулина, гормона роста и глюкозы с параллельным повышением кортизола и грелина, что подтверждается целым рядом исследований [85, 107, НО, 131, 149, 156, 158, 182]. Такие колебания гормонов у спортсменок при неадекватном поступлении энергии с пищей возможно являются адаптацией метаболизма и эндокринной системы организма, направленной на сохранение и более экономный расход энергетических запасов. Аналогичные гормональные и метаболические изменения были выявлены также у женщин, не занимающихся спортом, с функциональной гипоталамической аменореей, развившейся вторично при значительном пищевом самоограничении, наблюдаемом, в частности, при нервной анорексии [129,142,168].
В связи с тем, что, работы, посвященные изучению взаимосвязи лептина, содержания жировой ткани, энергетического потребления и функции репродуктивной системы у спортсменок единичны и недостаточны для комплексного понимания этой проблемы, а также, ввиду того, что среди отечественных исследований работ, посвященных влиянию лептина на репродуктивную систему у спортсменок не проводилось, мы сочли необходимым провести свое собственное исследование, посвященное этому вопросу. Автор и руководители надеются, что данная работа будет способствовать более целостному пониманию причин дисфункций репродуктивной системы под действием физических нагрузок, обозначит роль лептина в этих нарушениях, позволит внедрить новые методы профилактики и лечения менструальных дисфункций у спортсменок и поможет выбрать правильное направление для дальнейших исследований.
Общая характеристика исследуемых
При измерении антропометрических показателей мы придерживались общепризнанных стандартов [25, 35, 49, 68, 71]. Работа проводилась по следующему плану: - измерение роста с точностью до 0,5 см с помощью ростомеров в положении стоя без обуви. - измерение веса тела с точностью до 100 г на электронных весах ВЭМ-150 прошедших метропологический контроль. Измерение проводилось утром натощак без верхней одежды и обуви. - измерение обхвата талии на середине расстояния между нижним краем реберной дуги и подвздошной костью с помощью сантиметровой ленты с точностью до миллиметра. - измерение обхвата бедер на уровне лобкового симфиза спереди и больших вертелов бедра с боков. Измерение проводилось аналогичной сантиметровой лентой с точностью до 1 мм.
Измерение окружности талии и окружности бедер проводилось утром натощак.
В связи с тем, что для оценки избытка или недостатка массы тела ВОЗ предложен индекс массы тела (ИМТ), мы так же вычисляли этот показатель. Определение ИМТ производилось по формуле: ИМТ= масса тела (кг)/[рост (м)] . Мы использовали классификацию ИМТ предложенную ВОЗ в 1999. 2.Анкетирование.
Опрашивались следующие данные: возраст на момент исследования, возраст начала тренировок, количество тренировочных часов в неделю. При изучении гинекологического анамнеза фиксировался возраст начала менструаций. На основании опроса констатировалось наличие нарушений менструального цикла (аменорея, олигоменорея). Выяснялся семейный анамнез: наличие наследственной отягощенности по сахарному диабету 2-го типа (СД 2), олшрению у родственников первой и второй степеней родства, возраст менархе у матери.
З.Биоимпедансное исследование состава тела. Исследование проводилось одночастотным методом биоимпедансного анализа по программе АВС-037 «Медасс» на приборе АВС-01 «Медасс», производимом в России НТУ «Медасс».
Анализ тела с помощью биоимпедансометрии основан на различной электропроводимости органов и тканей организма и их различном сопротивлении, впервые метод описан У.Томпсоном в 1880 г. Основными проводниками электрического тока в организме являются ткани, содержащие большое количество воды с растворенными в ней электролитами, соответственно они имеют различное резистивное (активное) сопротивление и емкостное (реактивное) сопротивление. Разное содержание жидкости и электролитов объясняет то, что жировая и костная ткани организма имеют более низкую способность проводить электрический ток по сравнению с мышечной тканью.
Вычисление составляющих тела по программе АВС-037 «Медасс» проводится автоматически. Расчеты, заложенные в программу, основаны на следующих заключениях: электрический ток в основном проходит через жидкость, которая есть в человеческом организме, а величина сопротивления зависит от состава и размеров тела. Следовательно, по величине сопротивления и размеру тела можно высчитать общее количество воды, которая содержится в человеческом организме.
Содержание воды в тощей массе (масса тела минус жир) является постоянной величиной и составляет 73,2 %. На основании этого можно высчитать тощую массу (в кг.) по формуле: Вода/0,732= Тощая масса. После вычитания из веса тела тощей массы, будет получена жировая масса в кг.: Вес тела - Тощая масса = Жировая масса.
Анализ антропометрических данных и состава тела спортсменок
При сравнении групп спортсменок было выявлено, что рост спортсменок в группах достоверно не отличался. При сравнении массы тела спортсменок было выявлено, что спортсменки с аменореей (I группа) были в целом на 2 кг легче по сравнению со спортсменками без менструальных нарушений (П группа), достоверность полученных различий достигнута не была, но имелась тенденция к статистической достоверности (р=0?08). При разделении спортсменок на подгруппы было выявлено, что достоверно более низкая масса тела по сравнению с группой контроля была только в группе спортсменок с аменореей (IA). Спортсменки с олигоменореей (ГБ) и ановуляторными (ЕВ) циклами по значению массы тела от группы контроля статистически значимо не отличались. Графическое представление массы тела спортсменок в выделенных группах представлено на рисунке 3.
При стандартизации роста и массы тела при помощи ИМТ было выявлено, что ИМТ в объединенной группе спортсменок с нарушением менструального цикла (I) был статистически значимо ниже группы здоровых спортсменок (II), при (р=0,05). При разделении спортсменок на подгруппы было выявлено, что наименьший ИМТ был у спортсменок с аменореей (IA) и он статистически значимо был ниже по сравнению со здоровыми спортсменками (II) и спортсменками с ановуляторными циклами (Ш). ИМТ спортсменок в выделенных группах графически представлен на рисунке 4.
При сравнении окружности талии (ОТ), окружности бедер (ОБ) и отношения окружности талии к окружности бедер (ОТ/ОБ) было выявлено, что в группе спортсменок с аменореей (IA) по сравнению со здоровыми спортсменками (II) окружность талии (ОТ) была на 2 см меньше, различие достигло статистической значимости. В подгруппе спортсменок с олигоменореей (ГБ) среднее значение ОТ было на 2 см меньше здоровых спортсменок (П) , но различие не достигло статистической достоверности (р 0,05). Окружность бедер (ОБ) и отношение окружности талии к бедрам (ОТ/ОБ) между группами статистически значимо не различались. Сравнение ОТ в группах спортсменок в графическом выражении представлено на рисунке 5.
При сравнении массы жировой (ЖТ) ткани в кг и % жировой ткани от массы тела (%ЖТ) было выявлено, что эти параметры статистически значимо были ниже в общей группе спортсменок с нарушенным менструальным циклом (I) по сравнению со здоровыми спортсменками (II). При сравнении подгрупп спортсменок было выявлено, что статистически значимо более низкие значения массы жировой ткани и % жировой ткани к массе тела были в группе спортсменок с аменореей (IA) по сравнению с группой здоровых спортсменок (II) и спортсменок с ановуляторными циклами (IB). Значения массы жировой ткани и % жировой ткани к массе тела в группе спортсменок с ановуляторными циклами (IB) и группе здоровых спортсменок (II) были практически равны. Сравнение значений массы жировой ткани в кг и % жировой ткани от массы тела в графическом варианте представлено на рисунке 6.
Анализ значений активной клеточной массы (АКМ) в кг и % активной клеточной массы (% АКМ) показал следующее: была выявлена тенденция к более низким значениям этих показателей во всей группе спортсменок с нарушенным менструальным циклом (I) по сравнению со здоровыми спортсменками, при р=0,09. При этом снижение значений % АКМ, более точно отражающих функциональное состояние, в группе спортсменок с аменореей по сравнению со здоровыми спортсменками было близко к статистической достоверности (р =0,06). При сравнении скелетно-мышечной массы в кг, входящей в состав активной клеточной массы было выявлено, что в группе спортсменок с аменореей этот показатель находился в более низком диапазоне по сравнению со здоровыми спортсменками, различие было близко к статистической достоверности (р=0,06).
Анализ особенностей режима питания, баланса энергии и наличия расстройств приема пищи у обследованных спортсменок
Мы провели анализ полученных данных на предмет существования взаимосвязи между уровнем мастерства у обследованных спортсменок и характером нарушений менструального цикла. Полученные результаты представлены в таблице 5.
При сравнении групп спортсменок с нарушением менструального цикла и без нарушений менструального цикла было выявлено, что группа спортсменок с аменореей (IA) отличалась от остальных большим процентным отношением МСМК (17%), и меньшим числом перворазрядниц (17%). Однако при статистической обработке, ввиду недостаточного числа спортсменок МСМК, включенных в исследование, достоверности полученных различий между группами получено не было, в результате чего мы не можем сказать, что при повышении уровня спортивного мастерства достоверно возрастает частота менструальных дисфункций.
Ввиду того, что в ряде литературных источников указывается на то, что частота нарушений менструальной функции различается в различных видах спорта, мы проанализировали этот параметр (таблица 6).
Было выявлено, что частота аменореи среди гимнасток составила 18%, что было статистически значимо выше (р 0,05) по сравнению с встречаемостью аменореи среди спортсменок, занимающихся легкой атлетикой (6%). Частота олигоменореи у гимнасток составила 15%, что было статистически значимо выше по сравнению со спортсменками, занимающимися плаванием (7%). В группе гимнасток наблюдалась большая встречаемость ановуляторных циклов (23%) по сравнению со спортсменками, занимающимися легкой атлетикой (10%) и плаванием (7%). Процент спортсменок без нарушений менструального цикла среди гимнасток был ниже (44%) по сравнению со спортсменками, занимающимися плаванием (72%) и легкой атлетикой (69%). Графическое представление распределения частоты аменореи, олигоменореи и ановуляторных циклов среди спортсменок различных видов спорта представлено на рисунке 10.
На основании полученных данных было выявлено, что в целом наибольший процент менструальных дисфункций наблюдался среди гимнасток (56%), эта группа статистически значимо отличалась от группы спортсменок, занимающихся плаванием (29%), при р 0,05. Процент спортсменок с менструальными дисфункциями среди спортсменок, занимающихся легкой атлетикой, составил 31%, что также было статистически значимо ниже, по сравнению с группой спортсменок, занимающихся гимнастикой (р 0,05). Графическое представление процентного распределения спортсменок с менструальными дисфункциями в исследованных видах спорта содержится в рисунке 11.
Процентное соотношение здоровых спортсменок и спортсменок с менструальными дисфункциями в различных видах спорта. Нами был проанализирован ряд параметров, характеризующих особенности тренировок в выделенных нами группах спортсменок. Полученные данные представлены в таблице 8.
По полученным данным наиболее рано начали тренироваться спортсменки с аменореей (IA), возраст начала тренировок у них составил 5,2±1,9 лет, что было в среднем на 2,5 года раньше по сравнению с другими группами, различие было статистически значимым. Между остальными группами спортсменок по этому показателю статистической достоверности достигнуто не было. Графическое представление возраста начала тренировок представлено на рисунке 12.
Анализ влияния психологического состояния на 101 менструальную дисфункцию спортсменок
Нами было проанализировано возможное влияние психологических особенностей и психологического состояния в момент исследования на менструальную функцию спортсменок, были использованы следующие широко распространенные психологические тесты: Шкалу Цунга, Шкалу самооценки Ч. Д. Спилбергера и Ю.Л.Ханина, ситуативную и оценившощую личностную тревожность, полученные данные представлены в таблице 22.
При расчете средних значений набранных баллов можно отметить,, что они находились в среднем диапазоне как для уровня ситуативной и шгшостнои тревожности, так и для уровня депрессии. Статистически достоверных различий между группами по проведенным психологическим тестам при расчете средних значений получено не было (р 0,05). Графическое представление средних значений набранных баллов по психологическим тестам Шкала Цунга, Шкала самооценки Ч. Д. Спилбергера и Ю.Л.Ханина представлено на рисунке 28. При статистической обработке с помощью 25-го и 75-го процентиля (Q25-Me-Q7s) нами было выявлено, что распределение значений баллов по шкале Цунга не подчинялось нормальному закону распределения. Полученные результаты представлены в таблице 23 и на рисунках 30 и 31.
В результате полученных расчетов было выявлено, что депрессии не было ни у одной из обследуемых спортсменок. При сравнении группы здоровых спортсменок (ТТ группа) со спортсменками с нарушением менструального цикла (Т группа) статистически достоверных различий не было найдено. При разделении группы спортсменок с нарушением менструального цикла на подгруппы было выявлено, что среди спортсменок с аменореей (ТА) был наименьший процент лиц (8%), у которых отмечался повышенный фон настроения (количество баллов по шкале не превышало 31). По этому признаку данная группа достоверно отличалась от здоровых спортсменок (32%), спортсменок с олигоменореей (53%) и спортсменок с ановуляторными циклами (27%). При анализе баллов по Шкале самооценки Ч. Д. Спилбергера и Ю.Л.Ханина, с помощью 25-го и 75-го процентиля (Q25 Ме-СЫХ оценивающей ситуативную и личностную тревожность, достоверных различий между группами получено не было.
В настоящее время в работах многих отечественных и зарубежных авторов отмечается высокая распространенность нарушений со стороны репродуктивной системы у спортсменок. Наиболее часто встречающимися нарушениями являются задержка полового развития, ановуляторные циклы, олиго- и аменорея [1, 45, 46, 55, 66]. Вместе с тем цифры распространенности указанных нарушений, которые приводят исследователи, достаточно разнятся в зависимости от квалификации и вида спорта обследованных спортсменок. В настоящее время в некоторых видах спорта частота нарушений репродуктивной функции превышает 70% [54]. Аменорея, ассоциированная с физическими нагрузками, является самым серьезным нарушением среди менструальных дисфункций у спортсменок. Loucks А.В. [150] в своей работе говорит о колебании распространенности аменореи, связанной с физическими нагрузками среди спортсменок от 1 до 46%. Otis с соавторами [80] указывает на то, что распространенность аменореи среди спортсменок может быть в 10 раз выше по сравнению с общей популяцией. О распространенности такого нарушения, как олигоменорея, среди спортсменок имеются крайне противоречивые сведения, [168, 167, 95, 187]. Ановуляторные циклы, ассоциированные с физическими нагрузками, относятся к менее серьезным нарушениям менструального цикла и вместе с тем являются наиболее распространенной формой менструальной дисфункции, связанной с выполнением физических упражнений [136]. Сведения о распространенности ановуляторных циклов среди спортсменок также противоречивы. De Sonza с соавторами [120] в течение 3-х месяцев наблюдения выявили, что при регулярных менструациях у спортсменок в 16% имели место ановуляторные циклы. В исследовании, проведенном Williams с соавторами [161], сообщалось о 32%-й распространенности ановуляторных циклов среди спортсменок. Задержка полового развития, по данным различных авторов, среди спортсменок колеблется в широком диапазоне в зависимости от вида спорта и является достаточно часто встречающейся патологией среди этой части популяции [41, 43, 45, 55]. Одним из основных показателей задержки полового развития является позднее наступление менархе [51]. По данным различных авторов средний возраст менархе среди спортсменок отстает от среднепопуляционных показателей на 1-2 года и близок в среднем к 14 годам [1, 41, 44, 74]. Несмотря на то, что о высокой распространенности репродуктивной патологии среди спортсменок говорится достаточно длительное время, до настоящего момента нет однозначного ответа на вопрос о причинах этого явления и до настоящего времени не разработаны эффективные меры профилактики данной патологии. В связи с вышесказанным основной из задач нашего исследования был анализ причин развития менструальных дисфункций у спортсменок, для чего мы проводили сравнение по ряду параметров спортсменок с менструальными дисфункциями со здоровыми спортсменками. В ходе статистического анализа было выявлено, что спортсменки с различными формами менструальных дисфункций по анализируемым параметрам значительно отличаются между собой, в связи с чем спортсменки с нарушением менструального цикла были разделены на следующие подгруппы: спортсменки с аменорееей, с олигоменореей, с ановуляторными циклами. Таким образом, с учетом группы здоровых спортсменок было выделено четыре анализируемых группы. По возрасту сравниваемые группы статистически не отличались между собой. Мы обследовали 104 спортсмешси.
