Dołącz do czytelników
Brak wyników

Trening

30 października 2017

NR 11 (Sierpień 2017)

Odpowiedź hormonalna na trening siłowy wśród kobiet
Czy można zoptymalizować trening w odniesieniu do cyklu menstruacyjnego?

0 426

Wysiłek stanowi duże wyzwanie dla organizmu ze względu na zwiększone zapotrzebowanie na energię i wymagania fizjologiczne stawiane układowi nerwowemu, mięśniom, układowi sercowo-naczyniowemu, metabolicznemu i oddechowemu. Odpowiedzi ze strony wspomnianych wcześniej układów są nierozerwalnie związane z wielką ilością złożonych interakcji ze strony układu endokrynnego, zachodzących jednocześnie. Zwiększenie ciśnienia krwi, stymulacja syntezy białka, zwiększenie szybkości przemian metabolicznych organizmu, akcja hormonów tropowych regulujących  działanie podlegających im gruczołów wydzielania wewnętrznego, których aktywność zmienia się w trakcie wysiłku, zmiana profilu glikemicznego oraz przekierowanie znacznej ilości krwi z narządów wewnętrznych do miękkiego aparatu ruchu – wszystkie te procesy regulowane są na poziomie hormonalnym. Kobiecy organizm jest dużo bardziej  reaktywny na zmienne dotyczące żywienia i wysiłku fizycznego. Uwzględniając zmienne treningowe w sprzężeniu z określoną podażą energetyczną czerpaną z pożywienia, postaram się omówić w artykule odpowiedzi hormonalne i konsekwencje adaptacyjne, które zostały zaobserwowane w różnych badaniach.

Trening definiuje się jako zaplanowany proces mający na celu zwiększenie wydolności fizycznej i określonych umiejętności ruchowych w celu osiągnięcia zwycięstwa. Może on być ukierunkowany na poprawę różnego rodzaju parametrów motorycznych: zwiększenie siły mięśniowej, szybkości, wytrzymałości, gibkości i koordynacji. Dr n. o kult. fiz. Ryszard Plinta pisze o zwiększającym się odsetku osób prowadzących siedzący tryb życia, czemu towarzyszy wzrost trzewnego depozytu tkanki tłuszczowej, który jest źródłem hormonów i cytokin (nazywanych adipokinami) oraz innych biologicznie aktywnych czynników. Rosnąca objętość adipocytów jest związana z rozwojem stanu zapalnego w tkance tłuszczowej i zmianami wydzielania adipokin (obniżenie wytwarzania adiponektyny i omentyny oraz wzrost sekrecji leptyny, rezystyny, wisfatyny, białka wiążącego retinol typu 4, interleukin 6 i 8, czynnika martwicy nowotworów alfa). Konsekwencją tego jest rozwój insulinooporności, cukrzycy typu 2 i chorób układu krążenia. Natomiast regularny, umiarkowany wysiłek fizyczny powoduje zmniejszenie depozytu tłuszczu trzewnego i poprawę profilu wydzielania adipokin.

Dysbalans pomiędzy bodźcem treningowym a tolerancją stresora wysiłkowego może powodować przetrenowanie lub zbyt duże, progresywne przeciążenie. Oprócz badania substratów (np. mleczan, amoniak i mocznik) oraz enzymów (np. kinazy kreatynowej) jako markerów opisujących jednostkę treningową obecnie wprowadzono również możliwość monitoringu poprzez pomiar poziomu hormonów we krwi. Endogenne hormony są niezbędne do reakcji fizjologicznych i adaptacji podczas pracy fizycznej i wpływają na fazę regeneracji po wysiłku poprzez modulowanie procesów anabolicznych i katabolicznych. Testosteron i kortyzol odgrywają istotną rolę w metabolizmie białka, a także w metabolizmie węglowodanów. Stosunek testosteronu do kortyzolu jest wskazaniem równowagi anabolicznej/katabolicznej. Proporcja ta zmniejsza się w zależności od intensywności i czasu trwania ćwiczeń, a także w okresach intensywnego treningu można ją odwrócić za pomocą środków regeneracyjnych. Wydaje się jednak bardziej prawdopodobne, że wskaźnik testosteronu/kortyzolu wskazuje faktyczny szczep fizjologiczny w treningu, a nie zespół nadmiernego treningu. Układ adrenergiczny może mieć znaczenie w patogenezie przetrenowania. Stan ten wydaje się zaburzać funkcjonowanie autonomicznego układu nerwowego, gdzie układ parasympatyczny, odpowiedzialny za tzw. 3 x R – rest, recovery, relaxation, czyli wszystkie funkcje popierające adaptację do bodźca treningowego po jego zakończeniu, głównie ze względu na upośledzenie jego zdolności do supresji wydzielania katecholamin. Ma to prowadzić do podwyższenia progu mleczanowego. Próg mleczanowy (LT – lactate threshold) to intensywność wysiłku, podczas którego stężenie mleczanu we krwi gwałtownie wzrasta; często określany jest w przybliżeniu jako 75% VO2max lub 85% HRmax. Istotne znaczenie w regulacji metabolizmu mięśniowego mają aminy katecholowe. Adrenalina, łącząc się z beta receptorem mięśnia szkieletowego, aktywuje „a” fosforylazę, doprowadzając do rozkładu glikogenu i produkcji mleczanu. Większe stężenie adrenaliny we krwi prowadzi do aktywniejszej glikogenolizy i zwiększenia produkcji mleczanu. Umożliwienie zatem właściwego funkcjonowania układowi parasympatycznemu jest równoznaczne z podwyższeniem progu adaptacyjnego organizmu, a co za tym idzie z progresem treningowym.

Wolna adrenalina w osoczu (epinefryna) i noradrenalina (norepinefryna) mogą dostarczyć dodatkowych informacji do monitorowania treningu wytrzymałościowego. W stanie przetrenowania stwierdzono, że po przeprowadzeniu standaryzowanego wyczerpującego testu wysiłkowego jednostronnie został obniżony maksymalny wzrost hormonów przysadki (kortykotropina, hormon wzrostu), zanotowano także kortyzol i insulinę o stężeniu 10% powyżej indywidualnego progu beztlenowego.

Hormony, wydzielane przez gruczoły w organizmie, to substancje regulujące funkcję komórek, tkanek, narządów lub układów organizmu. Hormony są uwalniane z kilku znanych gruczołów, takich jak: przysadka mózgowa, jądra, jajniki, trzustka, tarczyca i kora nadnerczy. Niedawno nauka udokumentowała wydzielanie hormonów z bardziej nietypowych miejsc, takich jak: serce, nerki, wątroba i tkanka tłuszczowa. W odniesieniu do płci istotne różnice w endokrynologii (badanie gruczołów wydzielających hormony) sprowadzają się do różnych struktur narządów rozrodczych (jądra w stosunku do jajników). Mężczyźni wytwarzają wysoki poziom testosteronu, podczas gdy kobiety mają wyższy poziom estrogenu i progesteronu oraz niższe poziomy testosteronu w porównaniu do mężczyzn.

Funkcja hormonalna w treningu oporowym: produkcja energii

Wraz z wykonywanym wysiłkiem fizycznym następuje natychmiastowy wzrost epinefryny i norepinefryny (Kraemer i Ratamess, 2005). Te hormony zwiększają stężenie glukozy we krwi i są ważne dla zwiększenia siły, kurczliwości mięśni i wytwarzania energii (tj. syntezy ATP). Hormony te zaczynają rosnąć przed treningiem (Kraemer i Ratamess, 2005). Jest to reakcja prewencyjna organu przygotowującego się do podjęcia ciężkiej aktywności fizycznej. Co ciekawe, podwyższone stężenie glukozy we krwi zazwyczaj nie prowadzi do wzrostu stężenia insuliny, jeśli nie poprzedza treningu, dopóki suplementacja białkami/węglowodanami nie znajduje się w krwiobiegu (Kraemer i Ratamess, 2005). Wzrost poboru glukozy we krwi przez mięśnie szkieletowe występuje z powodu wzrostu funkcji transporterów glukozy w komórce, co zwiększa wychwyt glukozy, a tym samym metabolizm glukozy w komórce mięśniowej. Tak więc regularne ćwiczenia oporowe wykazują zwiększoną wrażliwość na insulinę, co oznacza, że ciało może efektywniej korzystać z glukozy (Pollock i in., 2000).

Funkcja hormonalna w treningu oporowym: objętość treningu

Całkowita objętość jest łatwo obliczana: liczba powtórzeń razy liczba serii razy ciężar, wykonane w pojedynczej sesji treningowej lub podczas długotrwałego systemu treningowego. Marx i wsp. (2001) zbadał dostosowanie do treningów długoterminowych (sześciomiesięczny reżim treningowy) związane z programem treningowym o małej objętości w porównaniu z programem treningowym o dużej objętości u kobiet w college’u. Badanie wykazało, że speriodyzowany plan treningowy na większej objętości wykazywał wyższy poziom testosteronu, IGF-1 i obniżony poziom kortyzolu po 24 tygodniach treningu w porównaniu z programem obwodowym. W grupie o dużej objętości obserwowano wzrost masy mięśniowej, siły i szybkości.

Smilios i wsp. (2003) badali efektywność dużej liczby serii w treningu i ich wpływu na testosteron, kortyzol i odpowiedzi hormonu wzrostu po makrocyklu siłowym (5 powtórzeń po 88% 1 RM, trzyminutowe przerwy między seriami) oraz bardziej hipertroficznym planie (10 powtórzeń po 75% 1 RM, trzyminutowy odpoczynek między seriami) z 2, 4 i 6 seriami u 11 aktywnych fizycznie (2–8 latach doświadczenia w treningu oporowym) młodych mężczyzn. Uczestnicy wykonali również serie skierowane ku wytrzymałości mięśniowej (15 powtórzeń przy 60% 1 RM, 1 min) w dwóch i czterech seriach. W protokole dotyczącym wytrzymałości mięśniowej liczba serii nie wpływała na profil hormonalny. W hipertrofii mięśniowej i protokole wytrzymałościowym obserwowano zwiększenie stężenia kortyzolu i hormonu wzrostu w czterech seriach właściwych w porównaniu do pozostałych dwóch grup. W tym badaniu nie stwierdzono istotnego wzrostu testosteronu w żadnym z warunków badania. W przeciwieństwie do tego, Kraemer i Ratamess (2005) podsumowują, że protokoły o dużej objętości powodują dużą fluktuację hormonów: testosteronu, a także kortyzolu i hormonu wzrostu.

Funkcja hormonalna dla serii powtarzalnych oraz do załamania mięśniowego

W unikatowym badaniu, Izquierdo i wsp. (2006), zbadano odpowiedzi hormonalne w jedenastotygodniowym treningu oporowym przy seriach do upadku mięśniowego (jedna grupa) vs. trening oporowy bez serii do upadku mięśniowego (druga grupa) przy identycznym pięciotygodniowym okresie budowania maksymalnej siły i mocy. W badaniu wzięło udział 42 mężczyzn aktywnych fizycznie, losowo przydzielonych do obu grup. Wyniki wykazały, że przy jedenastotygodniowym treningu przy wykonywaniu serii do załamania mięśniowego spowodowało u członków grupy podobne korzyści w zakresie siły 1 RM, mocy mięśni ramion i mięśni czworogłowych uda oraz maksymalnej liczby powtórzeń w przysiadzie. Jednak po identycznym pięciotygodniowym okresie dojścia do szczytu siły grupa, która nie uzyskiwała upadku mięśniowego w każdej serii roboczej, wykazała znaczniejszy wzrost siły, poziomu testosteronu oraz spadek poziomu kortyzolu w porównaniu z grupą dochodzącą do załamania mięśniowego. Grupa, która dochodziła do upadku mięśniowego, mogła wykonać więcej powtórzeń przy wielokrotnym wyciskaniu leżąc oraz uzyskała spadek IGF-1, co wskazuje na wzrost wytrzymałości siłowej, a nie samej siły.

Nakłanianiem do robienia każdej serii do upadku mięśniowego trener może zaszkodzić zawodnikom podatnym na przetrenowanie i zmniejszyć adaptację hormonalną i mięśniową. Dr n. o kult. fiz. Ryszard Plinta wspomina, że intensywny, długotrwały wysiłek fizyczny może mieć niekorzystny wpływ na zdrowie, zwłaszcza u młodych zawodniczek. Intensywny wysiłek fizyczny może spowodować wystąpienie zaburzeń miesiączkowania, takich jak nieregularne cykle menstruacyjne, skąpe miesiączki i wtórny brak miesiączki. Zaburzenia miesiączkowania z towarzyszącym hipoestrogenizmem hipogonadotropowym są przyczyną bezpłodności, zmniejszenia gęstości mineralnej tkanki kostnej i zwiększonej częstości złamań przeciążeniowych, a także dysfunkcji śródbłonka. 

Do zaburzeń hormonalnych i zmniejszenia gęstości mineralnej tkanki kostnej może dochodzić również u mężczyzn uprawiających sport. Uważa się, że zaburzenia hormonalne u zawodników są związane z deficytem energetycznym i ubytkiem masy ciała. Wyniki licznych badań wskazują również, że zaburzenia hormonalne obserwowane u osób uprawiających sport mogą być spowodowane zmianami profilu wydzielniczego adipokin. Deficyt kaloryczny będzie tutaj jednym z najważniejszych faktorów odpowiadających za prawidłowe funkcjonowanie osi HPA. Zaburzenia płodności obserwowane u kobiet zazwyczaj pochodzą z dysfunkcji podwzgórza i zaburzenia gonadoliberyny (GnRH). Chociaż specyficzne mechanizmy wywołane dysfunkcją płodności mogą się różnić w zależności od dyscyplin sportowych, jednak skutki kliniczne związane z tłumieniem GnRH obejmują niepłodność i zmniejszenie gęstości kości, która wydaje się być nieodwracalna. Najważniejszą rolę w regulacji zaburzeń miesiączkowania odgrywają neuropeptyd Y, kisspeptyna, beta-endrofina, leptyna i grelina. Jednoznacznym wnioskiem jest, że monoterapia estrogenowo-progestagenowa nie da pożądanego efektu. Należałoby się skierować ku wielopłaszczyznowemu rozwiązaniu.

Przerwy między seriami

W badaniu Ahtiainen i wsp. (2005) rozpatrywano krótszy okres odpoczynku (2 min) w porównaniu do dłuższego okresu odpoczynku (5 min) między seriami w sześciomiesięcznym protokole treningowym (dwie sesje treningowe ciężkiego treningu tygodniowo dla dolnych partii ciała). Obliczono objętość ćwiczeń (powtórzenia razy serie razy ciężar) dla obu grup. W 24-tygodniowym badaniu nie stwierdzono różnic pomiędzy profilem siły, masy lub profilem hormonalnym (testosteron, kortyzol i hormon wzrostu) zarówno w krótkim, jak i długim okresie odpoczynku.

Biorąc pod uwagę czas trwania wysiłku, trenerzy zawsze starają się tworzyć dla swoich podopiecznych treningi jak najbardziej efektywne w jak najkrótszym interwale czasowym. Poprzednie badania (Kraemer i inni, 1990) sugerują, że krótszy okres odpoczynku (1 min w porównaniu do 3 min) wywołał nieco wyższe odpowiedzi hormonalne. Jednak nowsze, sześciomiesięczne badanie sugeruje brak istotnej różnicy hormonalnej między dwuminutowym a pięciominutowym okresem odpoczynku w zależności od siły, masy ciała i hormonów.

Faza koncentryczna i ekscentryczna

Podczas konwencjonalnych ćwiczeń oporowych występuje sekwencyjny koncentryczny i ekscentryczny ruch mięśni. W trakcie adaptacji do ćwiczeń i związanej odpowiedzi hormonalnej koncentryczne działania mięśni powodowały większe wydzielanie ilości hormonu wzrostu w porównaniu do ekscentrycznego działania mięśni (Durand i wsp., 2003). Durand i wsp. porównali zarówno koncentryczne, jak i ekscentryczne ruchy mięśniowe z takim samym bezwzględnym obciążeniem. Jednak w porównaniu z użyciem względnego obciążenia zarówno koncentryczne, jak i ekscentryczne działania mięśni dały podobny skok hormonu wzrostu i odpowiedzi na testosteron (Kraemer i in., 2006).

Posiłkując się badaniem Meczekalski i wsp. (2014), przyczyny braku występowania funkcjonalnego braku miesiączki (FHA – functional hypothalamic amenorrhea) należałoby upatrywać we wtórnym braku miesiączki związanym z nagłą utratą wagi, nadmiernym stresem oraz przewlekłym, zbyt ciężkim treningiem. FHA jest sklasyfikowana jako hipogonadyzm hipogonadotropowy związany z aberracją pulsacyjnego uwalniania hormonu uwalniającego gonadotropinę (GnRH) z podwzgórza. Spektrum zaburzeń osi HPA w FHA może być bardzo szerokie i obejmuje niższą średnią częstotliwość impulsów LH lub całkowity brak pulsacyjności LH. Typową cechą FHA jest aktywacja osi podwzgórze-przysadka-nadnercza związana z czynnikami stresującymi, a zjawisko to uważa się za jeden z ważnych czynników patogenicznych u pacjentów z FH. Zwiększenie wydzielania hormonu uwalniającego kortykotropinę (CRH) powoduje zwiększone wydzielanie adrenokortykotropiny z przysadki mózgowej i kortyzolu z nadnerczy, a zjawiska te są powiązane ze zredukowanym napędem GnRH. W FHA stwierdzono podwyższone stężenie kreatyny w surowicy, a także stężenie kortyzolu mózgowo-rdzeniowego. Obserwuje się także zaburzenia w osi podwzgórze-przysadka-tarczyca u pacjentek z FHA – obejmują one niski poziom tyreotropiny, zwiększony poziom odwrotnej trijodotyroniny i niski poziom trijodotyroniny.

Badanie, które chciałbym szerzej opisać w artykule, to Louks i wsp. (2002). Uczestniczki badania musiały dostarczyć spis cykli miesiączkowych zachodzących w regularnych odstępach od 26 do 32 dni w ciągu ostatnich trzech miesięcy i pomiar średniej długości fazy lutealnej wynoszącej co najmniej 11 dni. Określono to zjawisko testem immunologicznym (IRMA) LH w codziennych próbkach moczu. Kobiety z krótkimi, długimi i nieregularnymi cyklami menstruacyjnymi oraz z krótkimi fazami lute...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 6 wydań magazynu "Body Challenge"
  • Dodatkowe artykuły niepublikowane w formie papierowej
  • Szybki wgląd do filmów instruktażowych oraz planów treningowych i dietetycznych
  • Dostęp do wszystkich archiwalnych wydań magazynu oraz dodatków specjalnych
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy