FULL TEXT - Medycyna Sportowa

Transkrypt

ed
.
1
Zakład Endokrynologii, Instytut Sportu, Państwowy Instytut Badawczy, Warszawa, Polska
Zakład Fizjologii, Instytut Sportu, Państwowy Instytut Badawczy, Warszawa, Polska
Przychodnia Sportowo-Lekarska, Instytut Sportu, Państwowy Instytut Badawczy, Warszawa, Polska
4
Warszawski Szpital dla Dzieci, Warszawa, Polska
1
Department of Endocrinology, Institute of Sport, National Research Institute, Warsaw, Poland
2
Department of Physiology, Institute of Sport, National Research Institute, Warsaw, Poland
3
Sports Medical Clinic, Institute of Sport, National Research Institute, Warsaw, Poland
4
Warsaw Children’s Hospital, Warsaw, Poland
2
3
tio
np
roh
ibit
Author’s Contribution
A – Study Design
B – Data Collection
C – Statistical Analysis
D – Data Interpretation
E – Manuscript Preparation
F – Literature Search
G – Funds Collection
Zbigniew Obmiński1(A,B,C,D,E,F), Maria Ładyga2(B,D,E),
Krystyna Anioł-Strzyżewska3(B,D,E), Piotr Przychodzki4(E,F)
BIOLOGICZNE REAKCJE NA CZTERY
KONKURENCJE PIĘCIOBOJU
NOWOCZESNEGO U MĘŻCZYZN I KOBIET
ibu
BIOLOGICAL RESPONSES TO FOUR EVENTS OF THE
MODERN PENTATHLON IN MALE AND FEMALE ATHLETES
dis
tr
Słowa kluczowe: stres, hormony, zawody, pięciobój nowoczesny
Key words: stress, hormones, competition, the modern pentathlon
Streszczenie
rso
na
lu
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
se
-
on
ly -
Wstęp. Zawody w pięcioboju nowoczesnym trwają cały dzień, od rana do wieczora,
i obejmują cztery kolejne konkurencje. Celem pracy było zbadanie zmian stężeń we krwi
kortyzolu (C), testosteronu (T), hormonu wzrostu (GH) i mleczanu, wywołanych długotrwałym stresem startowym, u zawodników i zawodniczek pięcioboju nowoczesnego.
Materiał i metody. Polscy sportowcy, czterech zawodników i cztery zawodniczki,
uczestniczyli w międzynarodowych zawodach pięcioboju nowoczesnego rozgrywanych
w Polsce. Krew kapilarną pobrano przed i po szermierce, pływaniu, konkurencji połączonej (bieg + strzelanie) i jaździe konnej. Następnie w osoczu oznaczono C, T, GH, a we
krwi La. Ponadto określono deklarowaną ocenę odczuwanego wysiłku po szermierce, pływaniu i konkurencji połączonej.
Wyniki. W porównaniu do wyników notowanych u mężczyzn, u zawodniczek stwierdzono znacząco wyższe średnie stężenia C i GH, ale podobne reakcje mleczanu. Każdy
wysiłek wywoływał wzrost stężenia C i GH. U zawodników T wykazywał tendencję do obniżania w czasie zawodów, ale u zawodniczek nie odnotowano takiej zmiany. Po wykluczeniu godzin porannych, C pozostawał wysoki bez widocznych oznak rytmu dziennego dnia.
Powysiłkowe poziomy mleczanu wskazują, że pływanie i konkurencja połączona były wysiłkami o najwyższej intensywności.
Wnioski. Udział w zawodach pięcioboju nowoczesnego (trwających cały dzień i złożonych z kilku wysiłków) modyfikuje hormonalny i metaboliczny status u zawodników i zawodniczek. Płciowy dymorfizm przejawia się różnym zachowaniem C, T i GH u zawodników i zawodniczek.
Summary
5823
4
0
33
is c
Word count:
Tables:
Figures:
References:
y is
-
for
pe
Background. Competition in the sport of modern pentathlon lasts the whole day, from
morning to evening, and comprises of four successive events. This study aimed to explore
changes in blood cortisol (C), testosterone (T), growth hormone (GH) and lactate (La)
levels triggered by the prolonged competitive stress in male and female athletes.
Material and methods. Four male and four female Polish competitors participated in
an international tournament of modern pentathlon. Capillary blood was drawn before and
after the fencing, swimming, combined event and riding events. Plasma C, T, GH and La
were subsequently determined. Ratings of perceived exertions were also declared after
the fencing, swimming and combined events.
Results. The female competitors demonstrated significantly higher mean levels of
C and GH, but similar La responses in comparison to their male counterparts. Each type
of event triggered an acute rise in C and GH. In males, T tended to decrease over time
and female T levels did not show this change. Excluding early morning hours, C levels
remained high across the day and did not show any diurnal rhythm. Post effort La levels
indicated that the most intensive efforts were swimming and combined event.
Conclusions. Participation in a modern pentathlon competition (lasting the whole day
and consisted of several efforts) led to modifications in the hormonal and metabolic status
in male and female athletes. Sexual dimorphism was also demonstrated, as indicated by
different behaviors in C, T and GH.
op
Zaangażowanie Autorów
A – Przygotowanie projektu
badawczego
B – Zbieranie danych
C – Analiza statystyczna
D – Interpretacja danych
E – Przygotowanie manuskryptu
F – Opracowanie piśmiennictwa
G – Pozyskanie funduszy
-
ARTYKUŁ ORYGINALNY / ORIGINAL ARTICLE
Th
Adres do korespondencji / Address for correspondence
dr Zbigniew Obmiński
Zakład Endokrynologii, Instytut Sportu, Państwowy Instytut Badawczy
01-982 Warszawa, ul. Trylogii 2/16, tel./fax: (22) 834-95-07, e-mail: [email protected]
Otrzymano / Received
Zaakceptowano / Accepted
24.08.2015 r.
30.01.2016 r.
-
Medycyna Sportowa / Polish J Sport Med
© MEDSPORTPRESS, 2016; 1(4); Vol. 32, 1-8
DOI: 10.5604/1232406X.1198572
1
Obserwacje chwilowego zachowania wybranych
wskaźników krwi w czasie sportowych zawodów są
przydatne do oceny psychofizycznego stresu. Dane
te, w połączeniu z stanem psychologicznym i wynikiem, informują, które czynniki kształtują poziom zdolności sportowej kobiet i mężczyzn oraz umiejętności
radzenia sobie ze stresem. Opierając się na badaniu
przekrojowym stwierdzono, że najbardziej powszechne wskaźniki we krwi to: kortyzol (C), testosteron (T),
hormon wzrostu (GH) i mleczan [1]. Istnieją sprzeczne doniesienia odnośnie do związku pomiędzy hormonalnym statusem a zależnym od dyscypliny wynikiem
sportowym, nawet w czasie zawodów o podobnej strukturze zadania. Dla przykładu, w kick-boxingu hormonalny status nie różnicuje zwyciężających i przegrywających sportowców [2], podczas gdy wśród innych
sportów walk [3,4] i maratończyków [5] poziom C i T
był wyższy u zwycięzców. Niektóre badania skupiają
się na zależnych od płci różnicach w reakcjach hormonalnych na zawody. Prezentowano sprzeczne wyniki badań, zależnie od dyscypliny sportowej. Różniły się odpowiedzi T na wysiłek u zawodników i zawodniczek biegów na średnich dystansach. Po zawodach
biegacze, lecz nie biegaczki, demonstrowali obniżoną szybkość sekrecji T [6]. Inna praca wykazała znikomy (nieistotny statystycznie) wpływ zawodów wioślarskich na T u obu płci, podczas gdy znacząco silniejsza była odpowiedź C u zawodniczek [7]. Wygrany mecz w badmintonie miał związek z podwyższonym
poziomem T po wysiłku u obu płci, ale T wykazywał
tendencję do obniżenia po przegranej rywalizacji [8].
Podobne reakcje obserwowano u mężczyzn uczestniczących w zawodach hokeja na lodzie [9,10]. Zaskakujące jest to, że „pasywny” udział w zawodach również
oddziałuje na aktywność układu hormonalnego.
U hokeistów odnotowano znaczący wzrost T podczas
oglądania na wideo swojego wygranego meczu, ale
oglądanie porażki lub neutralnego przekazu nie miało takiego efektu [11].
Notowano zróżnicowane reakcje hormonalne na
wysiłki powtarzane. Wśród mężczyzn każdy powtarzany wysiłek wywoływał wzrost C i T, ale wielkość
reakcji T na kolejny bodziec była mniejsza od reakcji na
wcześniejszy o takiej samej modalności. Zatem w czasie serii powtarzanych wysiłków obniża się krzywa charakteryzująca zmiany T w czasie [12-14].
Jest kilka sportów, gdzie na zawody składa się
seria powtarzanych wysiłków o zróżnicowanej intensywności i czasie trwanie. Jednym z nich jest pięciobój nowoczesny, gdzie zawody trwają cały dzień (od
rana do wieczora) i składają się z czterech odrębnych konkurencji: walki szermierczej (szpada), każda
walka trwa najwyżej minutę i rozgrywana jest wg zasady „każdy z każdym”, pływanie stylem wolnym na
dystansie 200 m, pokazu crossu na koniu na dystansie 400 m z 12-15 przeszkodami oraz konkurencji połączonej, złożonej z 3/4 sesji strzelania (pistolet), każda przedzielona bieganiem na dystansie 3x1 km/
4x800 m. W konkurencji połączonej istnieje konflikt
związany z wykonaniem dwóch różnych zadań, co
wymusza zastosowanie specjalnej strategii (szybszy
bieg albo lepsza celność strzelania). Odnotowano podobną szybkość biegu na każdym z etapów (4 x 800
m), najwyższy poziom mleczanu we krwi (13,6±1,5
mmol/L) po czwartym etapie [15]. Ostatnie badania
Observations of temporary changes in selected
blood indices are often used to evaluate psycho-physical stress in athletic competition. These data, coupled with information on psychological state and outcome, provide insight on which factors may contribute to an athlete’s proficiency in practicing his/her
sport, and their ability to cope with stress. Based on
a cross-sectional study of elite athletes during competition, it was found that the most common blood
indices are cortisol (C), testosterone (T) growth hormone (GH) and blood lactate (La) [1]. There are
conflicting reports about the connection between
hormonal status and sport-related outcomes, even
during competitions of similar task structures. For
example, in kick-boxing hormonal status did not differentiate winners and losers [2], while in the other
combat sports [3,4] and marathon runners [5], winning athletes did display higher plasma C and T.
Some studies focused on gender differences in the
hormonal responses to a competition. Contradictory
results were reported depending the sporting discipline. Male and female runners are also differ when
comparing their T responses to competition over
a mild distance. The males did however demonstrate
a lower rate of T secretion after competition, while no
such pattern was found in females [6]. In other work,
a rowing ergometer competition had a minor (nonsignificant) effect on T in both sexes, whilst C was
elevated considerably post-event and this response
was stronger in females, especially in novice ones
[7]. In badminton players, games won were associated with higher post-event T in both men and women, while loses tended to decrease T [8]. Similar
T responses to the matches were observed among
male ice hockey players [9,10]. Interestingly, “passive”
participation in a competition also affects the hormonal system. Male hockey players showed significant
rise (by 42-44%) in T when watching a video of
a successful match, but watching a defeat or neutral
video had no such effect [11].
Various hormonal responses to repeated bouts of
exercise have been noted. Among male athletes,
each repeated bout triggered a rise in C and T; however, the magnitude of T response to a successive
bout was lower compared to one that followed a previous one of the same modality. Hence, during a series of successive bouts, the time course of T declined over time [12-14].
There are few sporting disciplines, where a competition consists of a series of successive efforts of
different intensities, durations and task structures.
One of them is the modern pentathlon, where competition lasts an entire day (from the morning to the
evening) and comprises of 4 separate events as follows: fencing (épée) struggles, each lasting 1 minute
against all the other competitors, 200 m free style
swimming, a show of horse riding over a 400 m course with 12-15 obstacles and a combined event consisted of 3/4 pistol shooting sessions interspersed by
runs, 3x1 km/4x800 m. The combined event is a typical dual conflict task (higher speed of running or
better accuracy shooting) that imposes the pacing
strategy. Running speed during four stages, each of
800 m was similar, and a high peak lactate response
(13.6±1.5 mmol /L) was observed after the 4th stage
is c
op
y is
for
pe
rso
na
lu
se
on
ly -
dis
tr
ibu
tio
np
roh
ibit
ed
.
Background
Th
-
Wstęp
-
Obmiński Z. i wsp. Zmiany stężenia we krwi wybranych hormonów wywołane długotrwałym stresem startowym
2
[15]. Recently, gradual increases in blood lactate and
heart rate were documented between series stages
without a change in shooting performance [16].
A prior study showed that only shooting level, its time
and accuracy contributed to final performance during
this event, while running velocity did not distinguish
athletes of lower and higher skills [17].
Knowledge about the behaviour of hormones and
blood lactate during the pentathlon events are lacking. It is also unclear as to whether male and female
athletes may differ in their competition profiles. Therefore, the study aim was to examine how each of
successive event affects plasma “stress hormones”,
blood lactate levels and perceptual effort in male and
female athletes practicing the modern pentathlon
competition.
Materiał i metody
Material and methods
Badana grupa należała do elity polskich sportowców (zawodnicy n=4, zawodniczki n=4). Brali oni
udział w otwartych polskich mistrzostwach pięcioboju nowoczesnym, tj. turnieju międzynarodowym rozgrywanym w Polsce. Kolejność rozgrywanych konkurencji była następująca: szermierka, pływanie, konkurencja połączona (kombinacja) i cross jeździecki. Każdy zawodnik stoczył 41 walk, a zawodniczka 36 walk
szermierczych. Walki szermiercze rozpoczęły się dla
obu płci rano, około 7:30 i trwały u mężczyzn dłużej
(o 2 h). Krew kapilarną pobierano z płatka ucha 5 min
przed i 4 min po każdej konkurencji. W osoczu oznaczono C, T i GH, stosując zestawy fabryczne ELISA
(DRG-GERMANY) oraz La we krwi (DR LANGE
GERMANY). Stosując punktową skalę Borga oceniano odczuwany wysiłek (RPE) po szermierce, pływaniu i kombinacji. Wyniki analizowano analizą wariancji z powtarzanymi pomiarami (ANOVA). Liniowe zależności pomiędzy zmiennymi oceniano stosując korelacje. Protokół badań został zatwierdzony przez
Komisje Etyczną.
The participants comprised of elite Polish pentathlon athletes (males n=4, females n=4). They took
part in the Polish Open Modern Pentathlon Championships, an international event held in Poland. The
order of the events was as follows: fencing, swimming, combined event and riding. Each male participant completed 41 × 1-minute fencing struggles,
while the number of the struggles for the each female
amounted to 36. The first event started around 7:30
am for both sexes and lasted longer (by 2 h) in the male
group. Capillary blood was drawn from the earlobe
5 minutes prior to each event and within 4 minutes
after it. Plasma C, T and GH were determined using
commercial ELISA kits (DRG-GERMANY), along with
blood La (DR LANGE kit –GERMANY). A self-reported
rating of perceived exertion (RPE) taken after the
fencing, swimming and combined even using the Borg
point scale. The results were analyzed by means twoway analyses of variance with repeated measurements
(ANOVA). Linear relationships between the measured
variables were evaluated using correlations. The study
protocol was accepted by the Ethical Commission.
tio
np
roh
ibit
ed
.
wykazały stopniowy wzrost stężenia mleczanu oraz tętna w kolejnych etapach, bez zmiany celności strzelania w kolejnych sesjach [16]. Wcześniejsze badanie
wykazało, że tylko poziom wykonania zadania strzeleckiego ma udział w końcowym wyniku tej konkurencji, natomiast szybkość biegu nie różnicuje sportowców pod kątem ich kompetencji sportowych [17].
Brakuje wiedzy odnośnie do zachowania hormonów i mleczanu we krwi w czasie zawodów w pięcioboju nowoczesnym. Nie wyjaśniono także czy profil
sportowy zawodniczek i zawodników jest różny.
Celem pracy było zbadanie, jak kolejne konkurencje rozgrywane w czasie zawodów w pięcioboju nowoczesnym wpływają na poziom „stresowych hormonów” i mleczanu oraz na percepcję wysiłków.
ibu
dis
tr
ly -
on
se
lu
rso
na
Wyniki
Th
is c
op
y is
for
pe
Średnie ±SD oraz wyniki analizy statystycznej zamieszczono w Tabelach 1-4.
U obu płci podobne były, co do kierunku lecz nie
wielkości, wzorce fluktuacji C i GH w trakcie rozgrywania czterech konkurencji. Analiza statystyczna pokazała znacząco wyższe średnie stężenie C u zawodniczek (766±261 nmol/L) niż u mężczyzn (636±
222 nmol/L). Podobne zależne od płci, różnice wykazano dla GH, z wyższym stężeniem hormonu u kobiet (10,43±18,77) niż u mężczyzn (4,95±8,26 ng/ml).
Stężenia La po pływaniu i połączonej konkurecji nie
różniły się u kobiet i mężczyzn. W czasie szermierki,
przed wysiłkiem, (a1) C był bardzo wysoki i obniżył
się po rozegranej konkurencji (b1) o 30%, ale spadek
ten nie był znamienny statystycznie. Obie wspomniane konkurencje wywołały najwyższy wzrost La i znaczące podniesienie C i GH. Zaskakująco, cross jeździecki także spowodował wzrost C o 54 i 68% u mężczyzn i kobiet, ale zmiany te nie były znamienne.
Ponadto, po crossie La i GH były nieco wyższe u kobiet. Te różnice, wprawdzie nieznamienne, sugerują
większą podatność kobiet na stres towarzyszący crossowi. Ponieważ zawody zaczęły się rano i zakończy-
Results
Means±SD of the results and results of statistical
analysis are displayed in the Tables 1-4.
The patterns of C and GH fluctuations across the
four events was similar for both sexes, with regards
to directional changes, but not their magnitude. Statistical analysis showed significantly higher mean blood
C determined in the females (766±261 nmol/L) than
males (636±222 nmol/L). Similar sex-related differences in GH were found, with higher GH level in females (10.43±18.77) than (4.95±8.26 ng/ml). Post swim
and post combined event blood La in male and female contestants did not differ. During fencing, preevent (a1) C was very high and decreased post-event
(b1) by 30%, but that change was not significant.
Swimming and combined event induced the highest
rise in La and significant C and GH elevations. Interestingly, horse riding also triggered C rises of 54 and
68% respectively in male and female contestants, but
these changes were not significant. Moreover, after
horse riding La and GH were somewhat higher in
females than males. These differences, although not
significant, suggest higher females` susceptibility to
stress accompanying the riding. As the competition
-
-
-
-
Obmiński Z. et al. Changes of levels selected hormones in blood caused by the prolonged competitive stress
3
tio
np
roh
ibit
ed
.
Tab. 1. Statystyki opisowe dla zmiennych we krwi w czasie jednodniowych zawodów w pięcioboju nowoczesnym u mężczyzn i kobiet (czasy pobrania krwi: a – 5 min przed, b – +3 min po konkurencji)
Tab. 1. Descriptive statistics for the blood variables across 1-day competition of the modern pentathlon in male and
female athletes. Time points of blood sampling were – 5 minutes pre and 3 minutes post each effort
-
se
for
pe
rso
na
lu
Tab. 2. Wyniki analizy wariancji dla zmiennych w osoczu/krwi krwi u kobiet (F) i mężczyzn (M) w czasie zawodów
w pięcioboju nowoczesnym
Tab. 2. Results of analysis of variance for plasma/blood variables in pentathlon female (F) and male (M) contestants
during a competition
y is
Th
is c
op
Tab. 3. Macierz współczynników korelacji dla wskaźników krwi u kobiet (F) i mężczyzn (M)
Tab. 3. The matrix of correlation coefficients for the blood indices in females (F) and males (M)
-
-
-
on
ly -
dis
tr
ibu
-
4
ed
.
tio
np
roh
ibit
se
on
ly -
dis
tr
ibu
begun in the morning and ended in the late evening,
it was worth to check whether C and T levels dropped
according to the diurnal rhythm. When all eight time
points were considered, the dependence of C on the
time of the day (TD) may be expressed by the linear
regression of the following formula: C1=3480.0523.06*TD. The value of that function slightly declines
with time. Contrary to that shape, when the C recorded at the first time point (a1) was excluded from the
calculus, the linear regression is given by the formula: C2=546.68+9.946* TD, and showed slightly elevated C with TD.
Similar procedures was conducted for T at eight
time points gives the regression equation: T=110.770.77*TD and T=4.557-0.0202*TD for the male and
female groups. Hence, in males, T tended to decrease with time, while in females, in practice, T showed
slightly fluctuation without a clear trend to the change
in time. Both sexes were differ when comparing their
behaviors of T in response to the events. Females
demonstrated a very small T elevation (around by
20%) following fencing, swimming, combined event,
and somewhat lower rise (by 10%) after horse riding.
In males, T rises of 48%, 27% and 23% occurred after
swimming, combined event and horse riding, respectively, whilst after fencing T decreased itself by 22%.
In both sexes, C, GH and La increased significantly
after the most vigorous events, swimming and combined. As was shown in Table 1, the intermission periods between events were sufficient for La normalization before consecutive events. In male participants,
the final places on a ranking list and total scores
expressed in points, as follows: 1 (1498 p), 3 (1469 p),
5 (1461 p) and 9 (1439 p). The corresponding performances in females were: 1 (1398 p), 2 (1384 p),
4 (1365 p) and 11 (1302 p). In males, but not in females,
points obtained after fencing, swimming and combined were positively related to RPE (Borg points) and
post efforts blood La, while there were no significant
correlations between the RPE, athletic outcomes and
hormonal parameters. There were no sex-related differences in rating of perceived exertion.
y is
for
pe
rso
na
lu
ły późnym wieczorem, warto byłoby sprawdzić, czy C
i T obniżały się zgodnie z dziennym rytmem. Po
uwzględnieniu wszystkich ośmiu pobrań krwi, zależność C od pory dnia (TD) można wyrazić równaniem regresji liniowej: C1=3480,05-23,06*TD. Jak widać wartość tej funkcji lekko obniża się w ciągu dnia.
W przeciwieństwie do kształtu tej krzywej, gdy pominie się stężenie z pierwszego pobrania (a1), równanie regresji przyjmie postać: C2=546,68+9,946*TD,
co wyraża lekki wzrost C w ciągu dnia zawodów. Podobna procedura, zastosowana dla T dla ośmiu pobrań krwi, dała równania regresji: T=110,77-0,77TD
oraz T=4,557-0,0202TD, odpowiednio u zawodników
i zawodniczek. Jak widać u zawodników T wykazuje
tendencję do spadku w trakcie trwania jednodniowych zawodów, podczas gdy u zawodniczek obserwuje się fluktuacje hormonu bez wyraźnego trendu.
Różnice w reakcji T na wysiłki odnotowano u obu płci.
U kobiet stwierdzono bardzo mały wzrost T (ok. 20%)
po szermierce, pływaniu i kombinacji i nieco mniejszy
wzrost (o 10%) po crossie. U mężczyzn T wzrósł o 48%,
27% i 23% po pływaniu, kombinacji i crossie, ale obniżył się po szermierce o 22%. U każdej płci poziom C,
GH i La wzrastał znacząco po najbardziej intensywnych wysiłkach: pływaniu i kombinacji. Jak pokazano
w Tabeli 1, przerwy pomiędzy wysiłkami były wystarczające, aby La uległ normalizacji przed kolejnymi
konkurencjami. Końcowy ranking na liście wszystkich
startujących oraz wyniki wyrażone w punktach były następujące: 1 (1498), 3 (1469), 5 (1461) i 9 (1365) u mężczyzn oraz 1 (1398), 2 (1384), 4 (1365) i 11 (1302)
u kobiet. U zawodników, lecz nie u zawodniczek, punkty uzyskane po szermierce, pływaniu i kombinacji dodatnio korelowały z RPE (punktami Borga) i La, ale
nie było korelacji pomiędzy RPE, wynikami w każdej
konkurencji i hormonami. Nie było także zależnej od
płci różnicy w RPE.
Discussion
Do tej pory słabo został zbadany wpływ zawodów
w szermierce na chwilowe zmiany wskaźników we
krwi. W badaniach przeprowadzonych w latach
osiemdziesiątych wykazano pobudzenie układu sympatio-adrenergicznego [18]. Po trzech, kolejno stoczonych, 3-minutowych walkach z przerwami minutowymi średnie stężenie La osiągnęło wartość 6,9 mmol/L
[19]. Wartość ta jest 2-krotnie niższa od maksymalnej
To date, the effect of fencing competition on acute
changes in blood indices is very poorly recognized.
A study conducted in the 1980s showed excitation of
sympatho-adrenergic system [18]. Mean peak La
following three consecutive 3-min fencing bouts, with
rest intervals of 1 min, was 6.9 mmol/L [19]. That
value was two-fold higher than the individual maximal
La noted by after the last 1-minute contest. This diffe-
is c
op
Dyskusja
Th
-
Tab. 4. Współczynniki korelacji pomiędzy RPE La a wynikami rywalizacji w szermierce, pływaniu i crossie jeździeckim
Tab. 4. Coefficients of correlations between RPE, La and scores of the events (ES): fencing, swimming and riding
-
5
se
on
ly -
dis
tr
ibu
tio
np
roh
ibit
ed
.
rence suggests the effect of fencing time structure,
work-to-rest ratio. Interestingly, the C decline was
observed by us only after fencing, while the other
events triggered a rise in hormones. It is important to
consider the specifics of C behavior occurring in neutral condition over a day (the diurnal rhythm). We
postulated that the diurnal rhythm could may mask
the C responses to exercises in our experiment, especially, in the morning hours. At that time C demonstrates a biphasic and non-linear change as follows:
steep increase within the 30-50 min after awakening
(the symptom known as awakening C response),
followed by a sharp decline over the next 2-3 hrs, and
next a more mild decrease up to the late afternoon
[20,21]. Hence, we suspect that the pre-fencing blood
sample corresponded to an awakening peak C, while
the post fencing samples were drown when C markedly decreased according to the diurnal rhythm. This
highlights problems with interpreting C reactivity in
humans, who are exposed to an acute stimulus appear when the magnitude of C changes at neutral
condition is unknown. Of interest, during the next
events C positively responded to the efforts and the
effect of the diurnal rhythm was not as dominant, as
observed in the morning hours. Despite this, the average time course of C from noon to the evening hours
did not decrease, therefore, which suggests an abolishment of the diurnal rhythm in the second part of
the day. That was due to stress expose during swimming, combined and riding. A similar lack of diurnal
rhythm in salivary C was noted during forenoon and
afternoon competitive efforts among male and female
gymnastics [22].
Testosterone levels in the female contestants were
on average 10 times lower than in males. This is
a well-known symptom of sexual dimorphism and
thus, we decided to omit statistical comparisons. In
this study, the T level was relatively stable in females,
but declined in males across the whole tournament. To
elucidate the T change in the males, we have to
remember the diurnal rhythm of T, which occurs in
a similar direction to C, but at a reduced magnitude.
However, longer exposure to high C may in part inhibit
T biosynthesis in the testis and to enhance the manifestation of the diurnal rhythm of T. It is hard to evaluate how the two factors contribute to the observed
T reduction among male pentathlon athletes, but a lowered T response to vigorous and repeated efforts
was demonstrated also other male athletes [12-14].
Apart from La, the most sensitive blood variable
was GH. The relative increases in this variable were
much greater than C. There are many factors affecting the GH responses to an exertion, such as training
status and the type of effort performed. After short-lasting anaerobic exertions (Wingate), sprinters demonstrated higher GH responses comparing to endurance-trained runners [23]. Attenuated response of GH
to resistance training was noted after a series of
sprints [24], or when endurance exercise was performed 60 min previously [25]. That phenomenon
appear to be due to higher FFA induced by prior exercise preceding the main tests, as there is well-documented negative feedback regarding exercise GH
response and pre-effort FFA [26,27]. Our observations
of different GH responses are in accordance with those
widely reported by other investigator among untrained
and athletes [28-30].
lu
rso
na
pe
for
y is
op
is c
Th
-
indywidualnej, odnotowanej w naszych badaniach po
ostatniej minutowej walce. Różnica ta wskazuje na
wpływ struktury czasowej, stosunku czasu pracy do
przerwy w serii walk szermierczych. Zaskakujące jest,
że powysiłkowe obniżenie C odnotowaliśmy tylko po
szermierce, podczas gdy inne wysiłki wyzwoliły wzrost
poziomu hormonów. Ważne jest uwzględnienie specyficznego zachowania C, które ma miejsce w warunkach neutralnych w ciągu dnia (dzienny rytm). Uważamy, że dzienny rytm mógł maskować odpowiedź C
na wysiłki, szczególnie w godzinach rannych. O tej
porze dnia C wykazuje dwufazową i nieliniową zmianę: gwałtowny wzrost C w okresie 30-50 min po przebudzeniu, potem ostry spadek stężenia w okresie kolejnych 2-3 h, a następnie łagodne obniżenie do późnych godzin popołudniowych [20,21]. Podejrzewamy
więc, że pobranie krwi przed szermierką przypadło
na szczyt C po przebudzeniu, a pobrania po szermierce na okres gwałtownego obniżenia zgodnego
z dziennym rytmem C. Najważniejsze problemy z interpretacją reaktywności C u ludzi eksponowanych
na chwilowy bodziec pojawiają się, gdy nie znamy
wielkości zmian C w warunkach neutralnych. Co ciekawe, w czasie kolejnych konkurencji C odpowiadał
właściwie na wysiłki, wpływ dziennego rytmu nie był
tak dominujący jak w godzinach porannych. Mimo to,
średni kierunek trendu C od południowych do wieczornych godzin nie wykazywał w naszym badaniu
obniżenia, co sugeruje zanik dziennego rytmu w drugiej części dnia. Było to spowodowane stresem
w czasie pływania, kombinacji i crossu. Podobny brak
przejawu rytmu C w próbkach śliny odnotowano w odpowiedzi na przed- i popołudniowe wysiłki u kobiet
i mężczyzn w czasie zawodów w gimnastyce [22].
U zawodniczek poziomy T były średnio 10 razy niższe.
Dobrze znany jest przejaw dymorfizmu płciowego, dlatego zdecydowano pominąć statystyczne porównania
pomiędzy płciami. W naszych badaniach T u kobiet był
względnie stały, ale u mężczyzn obniżał się podczas całych zawodów. Aby wyjaśnić przyczynę zmian u zawodników, należy pamiętać o dziennym rytmie T w warunkach neutralnych, który co do kierunku jest podobny
do rytmu C, ale wielkość zmian T jest mniejsza. Z drugiej strony, dłuższa ekspozycja na wysoki C może częściowo zahamować u mężczyzn jądrową biosyntezę
i uwydatnić przejaw dziennego rytmu T. Trudno ocenić,
jaki udział w obniżeniu T u pięcioboistów mały te dwa
czynniki, ale obniżone odpowiedzi T na powtarzane intensywnie wysiłki odnotowano także u innych sportowców [12-14]. Oprócz La, GH był najbardziej wrażliwą
na wysiłki zmienną we krwi. Względne odpowiedzi tego parametru były znacznie większe niż C. Jest wiele
czynników wpływających na odpowiedź CH na wysiłek, np. status treningowy i rodzaj wysiłku. Po krótkich,
anaerobowych wysiłkach (Wingate), reakcje GH
u sprinterów były silniejsze niż u biegaczy trenujących
wytrzymałość [23]. Obniżenie odpowiedzi GH na trening oporowy odnotowano po serii sprintów [24] lub
gdy 60 minut wcześniej wykonano wysiłek o charakterze wytrzymałościowym [25]. Wydaje się, że zjawisko
to spowodowane jest wyższym poziomem FFA, wywołanym wysiłkami poprzedzającymi właściwy test i dobrze udokumentowanym ujemnym sprzężeniem zwrotnym, wysiłkową reakcją GH i przedwysiłkowym poziomem FFA [26,27]. Nasze obserwacje różnych reakcji
GH są zgodne z notowanymi przez innych autorów,
którzy badali sportowców i nietrenujących [28-30].
-
6
Ograniczenia projektu
Study limitations
Trudno wyjaśnić wywołane wysiłkami zachowanie C i T w przedziale czasu, bez uwzględnienia dziennych rytmów. Jak wspomniano, u obu płci zmiany
w ciągu dnia były wyraźniejsze dla C niż T. Do tych
zawiłości należałoby dodać wpływ wysiłków na zmiany objętości krwi (ΔPV). Zazwyczaj względna wielkość tych zmian nie przekracza kilkunastu procent,
dlatego można je pominąć w dyskusji nad reakcjami C i GH, ale ΔPV może maskować reakcje T.
Elucidation of the exercise-induced behaviour of
C and T occurring within wide time interval is difficult,
without taking into consider diurnal rhythms. As was
mentioned earlier, in both sexes blood C and T demonstrated changes across a day and these changes were clearer for C than T. The effect of physical
effort on plasma volume shifts (ΔPV) adds to these
complexities. Usually, the magnitude of these changes do not exceed more than a dozen percents; hence, this might be ignored when discussing the C and
GH responses, but ΔPV may mask T responses.
tio
np
roh
ibit
ibu
dis
tr
ly -
1. Prolonged stress accompanying a competition
lasting whole day led to modifications in the hormonal and metabolic status in male and female
athletes.
2. Sexual dimorphism was also demonstrated, as indicated by different behaviors in blood C, T and GH.
rso
na
lu
1. Długotrwały stres towarzyszący zawodom prowadzi do modyﬁkacji hormonalnego statusu u mężczyzn i kobiet.
2. Dymorﬁzm płci ujawnił się jako różne zachowanie
we krwi C, T i GH.
Conclusions
Piśmiennictwo / References
is c
op
y is
for
pe
1. Healy ML, Gibney J, Pentecost C, Wheeler MJ, Sonksen PH. Endocrine profiles in 693 elite athletes in the postcompetition setting. Clin Endocrinol (Oxf) 2014; 81(2): 294-305.
2. Ouergui I, Davis P, Houcine N et al. Hormonal, physiological and physical performance during simulated kickboxing
combat: differences between winners and losers. Int J Sports Physiol Perform 2015; 10 [Epub ahead of print]
3. Suay F, Salvador A, González-Bono E et al. Effects of competition and its outcome on serum testosterone, cortisol
and prolactin. Psychoneuroendocrinology 1999; 24(5): 551-566.
4. Salvador A, Suay F, González-Bono E, Serrano MA. Anticipatory cortisol, testosterone and psychological responses to judo competition in young men. Psychoneuroendocrinology 2003; 28(3): 364-375.
5. Piacentini MF, Minganti C, Ferragina A, Ammendolia A, Capranica L, Cibelli G. Stress related changes during a half
marathon in master endurance athletes. J Sports Med Phys Fitness 2015; 55(4): 329-336.
6. Li CY, Hsu GS, Suzuki K, Ko MH, Fang SH. Salivary Immuno Factors, Cortisol and Testosterone Responses in
Athletes of a Competitive 5,000 m Race. Chin J Physiol 2015; 58(4): 263-269.
7. Kivlighan KT, Granger DA, Booth A. Gender differences in testosterone and cortisol response to competition.
Psychoneuroendocrinology 2005; 30: 58-71.
8. Jiménez M, Aguilar R, Alvero-Cruz JR. Effects of victory and defeat on testosterone and cortisol response to competition: Evidence for same response patterns in men and women. Psychoneuroendocrinology 2012; 37: 15771581.
9. Aguilar R, Jiménez M, Alvero-Cruz JR. Testosterone, cortisol and anxiety in elite field hockey players. Physiol Behav 2013; 119: 38-42.
10. Putnam SK, Carré JM. Game location moderates the relationship between anticipatory testosterone changes and
athletic performance. Int J Sports Physiol Perform 2012; 7(3): 301-303.
11. Carré JM, Putnam SK. Watching a previous victory produces an increase in testosterone among elite hockey
players. Psychoneuroendocrinology 2010; 35(3): 475-479.
Th
-
on
Wnioski
-
ed
.
How exercise affects anabolic status in both sexes should be considered. To elucidate that issue,
changes in anabolic hormones (GH, T and insulin)
and that of catabolic hormones (i.e. cortisol), were recorded after repeated sprints. Females elicited similar exercise responses of the catabolic hormone as
males. In females, the GH and insulin responses
were higher, and T tended to increase, while in males
T tended to decrease [31]. These differences showed
that based only on a T/C ratio, the rating of post-effort
blood anabolic–catabolic status among both sexes
may not be fully accurate.
Significant relationships between La and GH in
males and females show that magnitude of the hormone responses strongly depended on exercise intensity and energy expenditure [32,33]. The underlying
cause of the weaker relationship between RPE and
La in females is less clear.
se
-
Warto rozważyć, jak wysiłek wpływa na anaboliczny status u obu płci. Aby wyjaśnic tę kwestię, rejestrowano zmiany anabolicznych hormonów (GH, T i insulina) oraz katabolicznych hormonów (tj. koryzol) po
powtarzanych sprintach. Kobiety demonstrowały podobną reakcję C jak mężczyźni. U kobiet odpowiedzi
GH i insuliny były wyższe, a T wykazywał tendencję
do wzrostu, podczas gdy u mężczyzn do spadku [31].
Te różnice pokazały, że ocena u obu płci powysiłkowego statusu oparta tylko na stosunku T/C może nie
być w pełni trafna.
Znaczące zależności pomiędzy La i GH u obu płci
pokazują, że wielkość powysiłkowych reakcji GH silnie zależy od intensywności i wydatku energetycznego [32,33]. Przyczyna słabszej u kobiet zależności
pomiędzy RPE oraz La nie jest jasna.
-
7
ed
.
tio
np
roh
ibit
ibu
dis
tr
ly -
on
se
lu
rso
na
pe
for
-
12. Passelergue P, Robert A, Lac G. Salivary cortisol and testosterone variations during an official and a simulated
weight-lifting competition. Int J Sports Med 1995; 16(5): 298-303.
13. Kraemer WJ, Fry AC, Rubin MR et al. Physiological and performance responses to tournament wrestling. Med Sci
Sports Exerc 2001; 33(8): 1367-1378.
14. Ronsen O, Haug E, Pedersen BK, Bahr R. Increased neuroendocrine response to a repeated bout of endurance
exercise. Med Sci Sports Exerc 2001; 33(4): 568-575.
15. Le Meur Y, Dorel S, Baup Y, Guyomarch JP, Roudaut C, Hausswirth C. Physiological demand and pacing strategy
during the new combined event in elite pentathletes. Eur J Appl Physiol 2012; 112(7): 2583-2593.
16. Dadswell C, Payton C, Holmes P, Burden A. The effect of time constraints and running phases on combined event
pistol shooting performance. J Sports Sci 2015; 16: 1-7 [Epub ahead of print]
17. Le Meur Y, Hausswirth C, Abbiss C, Baup Y, Dorel S. Performance factors in the new combined event of modern
pentathlon. J Sports Sci 2010; 28(10): 1111-1116.
18. Hoch F, Werle E, Weicker H. Sympathoadrenergic regulation in elite fencers in training and competition. Int J Sports
Med 1988; 9 (suppl. 2): 141-145.
19. Milia R, Roberto S, Pinna M et al. Physiological responses and energy expenditure during competitive fencing.
Appl Physiol Nutr Metab 2014; 39(3): 324-328.
20. Edwards S, Clow A, Evans P, Hucklebridge F. Exploration of the awakening cortisol response in relation to diurnal
cortisol secretory activity. Life Sci 2001; 68(18): 2093-2103.
21. Hong RH, Yang YJ, Kim SY, Lee WY, Hong YP. Determination of appropriate sampling time for job stress assessment: the salivary chromogranin A and cortisol in adult females. J Prev Med Public Health 2009; 42(4): 231-236.
22. Georgopoulos NA, Rottstein L, Tsekouras A et al. Abolished circadian rhythm of salivary cortisol in elite artistic
gymnasts. Steroids 2011; 76(4): 353-357.
23. Nevill ME, Holmyard DJ, Hall GM et al. Growth hormone responses to treadmill sprinting in sprint- and endurancetrained athletes. Eur J Appl Physiol Occup Physiol 1996; 72(5-6): 460-467.
24. Goto K, Ishii N, Kurokawa K, Takamatsu K. Attenuated growth hormone response to resistance exercise with prior
sprint exercise. Med Sci Sports Exerc 2007; 39(1): 108-115.
25. Goto K, Higashiyama M, Ishii N, Takamatsu K. Prior endurance exercise attenuates growth hormone response to
subsequent resistance exercise. Eur J Appl Physiol 2005; 94(3): 333-338.
26. Stokes KA, Tyler C, Gilbert KL. The growth hormone response to repeated bouts of sprint exercise with and without
suppression of lipolysis in men. J Appl Physiol 2008; 104(3): 724-728.
27. Wu BH, Lin JC. Caffeine attenuates acute growth hormone response to a single bout of resistance exercise.
J Sports Sci Med 2010; 9(2): 262-269.
28. Engström BE, Karlsson FA, Wide L. Gender differences in diurnal growth hormone and epinephrine values in
young adults during ambulation. Clin Chem 1999; 45: 1235-1239.
29. Veldhuis JD, Farhy L, Weltman AL, Kuipers J, Weltman J, Wideman L. Gender modulates sequential suppression
and recovery of pulsatile growth hormone secretion by physiological feedback signals in young adults. J Clin
Endocrinol Metab 2005; 90(5): 2874-2681.
30. Soares-Welch C, Farhy L, Mielke KK et al. Complementary secretagogue pairs unmask prominent gender-related
contrasts in mechanisms of growth hormone pulse renewal in young adults. J Clin Endocrinol Metab 2005; 90:
2225-2232.
31. Esbjörnsson M, Norman B, Suchdev S, Viru M, Lindhgren A, Jansson E. Greater growth hormone and insulin response in women than in men during repeated bouts of sprint exercise. Acta Physiol (Oxf) 2009; 197(2): 107-115.
32. Nindl BC, Pierce JR, Rarick KR, Tuckow AP, Alemany JA, Sharp MA. Twenty-hour growth hormone secretory
profiles after aerobic and resistance exercise. Med Sci Sports Exerc 2014; 46(10): 1917-1927.
33. Held T, Marti B. Substantial influence of level of endurance capacity on the association of perceived exertion with
blood lactate accumulation. Int J Sports Med 1999; 20(1): 34-39.
.
-
Th
is c
op
y is
-
8

FULL TEXT - Medycyna Sportowa

Transkrypt

Podobne dokumenty

pomoc 18

KATE CLANCHY Poem for a Man with No Sense of Smell From

TŁUMACZENIE FRAGMENTÓW ZDAŃ

Z życia szkoły