8510
правок
Изменения
→Физическая нагрузка
Поскольку во всех прежних исследованиях влияния “парадигмы стресса" на репродуктивную систему животных и человека физическая нагрузка сочеталась с дефицитом энергии, исследователям так и не удалось получить экспериментальные данные, которые бы подтверждали, что физическая нагрузка, независимо от се энергетической стоимости, приводит к нарушению репродуктивной функции у женщин, добровольно занимающихся физическими упражнениями, поэтому мы провели эксперимент, направленный на определение самостоятельных эффектов физической нагрузки и наличия энергии на пульсирующий характер секреции ЛГ (Loucks ct al., 1998). В ходе этих исследований мы определяли, измеряли и контролировали наличие энергии в организме как разность потребления энергии с пищей и энерготрат, связанных с двигательной активностью. Однако при попытке дать определение стресса, связанного с физическими упражнениями, мы столкнулись с фундаментальной проблемой. Несмотря на 60-летнюю историю исследований физиологического ответа на стресс физических упражнений, объективного определения стресса физических упражнений как такового нами не найдено, поэтому мы определяли стресс физических упражнений как все, связанное с занятиями физическими упражнениями, за исключением энергетической стоимости.
На рис. представлена схема экспериментов, в которых женщин с нормальным составом тела и малоподвижным образом жизни определяли на две группы: контрольную, которая продолжала вести малоподвижный образ жизни, и группу лиц, занимавшихся выполнением физических упражнений. Каждую из этих групп делили случайным образом на две подгруппы, одна имела энергетически сбалансированную диету, а другая - диету с недостаточной энергетической ценностью. В группе лиц с малоподвижным образом жизни и сбалансированной диетой наличие энергии обеспечивалось суточным потреблением диетического рациона питания, энергетическая ценность которого составляла 45 ккал (188 кДж) кг' <sup>-1</sup> нежировой массы тела-день"<sup>-1</sup>. В другой группе наличие энергии в организме было существенно снижено за счет ограничения энергетической ценности диеты (10 ккал (42 кДж)-кг~' <sup>-1</sup> нежировой массы тела-день"<sup>-1</sup>). Энергетические затраты лиц, занимавшихся двигательной активностью, составляли 30 ккал (125 кДж)-кг~ <sup>-1</sup> нежировой массы тела-день. Двигательная активность была представлена контролируемыми занятиями на тредмиле в лабораторных условиях. Ограничение наличия энергии, составляющее 10 ккал (42 кДж)-кг"' <sup>-1</sup> нежировой массы тела-день"<sup>-1</sup>, создавалось за счет энергетической стоимости рациона питания 40 ккал (167 кДж)-кг ' <sup>-1</sup> нежировой массы тела-день<sup>-1</sup>, которая была близка к стоимости рациона питания женщин, ведущих малоподвижный образ жизни, из контрольной группы со сбалансированной в энергетическом плане диетой.
В группе, которая занималась физическими упражнениями и имела энергетически сбалансированную диету, энерготраты, связанные с двигательной активностью, компенсировали увеличением энергетической стоимости рациона питания. После 4 суток указанного режима питания и занятий физическими упражнениями для оценки пульсирующего характера секреции ЛГ производили отбор проб крови через 10-минутные интервалы на протяжении 24 ч.
Результаты показывают, что стресс, связанный с выполнением физических упражнений, не оказывает негативного воздействия на частоту выбросов ЛГ, в то время как дефицит энергии приводит к понижению частоты выбросов ЛГ независимо от того был этот дефицит обусловлен ограничением энергетической ценности рациона питания или повышением энерготрат за счет выполнения физических упражнений. Мы также получили аналогичные результаты (не показано) в случае, когда дефицит энергии создавали наполовину за счет снижения энергетической ценности рациона питания и наполовину за счет увеличения энерготрат при повышении уровня двигательной активности. Дефицит энергии также сопровождается снижением уровня ТЗ, инсулина, ИФР-I 1 и лептина (Hilton, Loucks, 2000) наряду с повышением содержания СТГ и кортизона, что очень напоминает картину, наблюдаемую у спортсменок с аменореей и укороченной лютеиновой фазой.
Неожиданным оказалось то, что эффект дефицита энергии на частоту выбросов ЛГ и уровень гормонов, регулирующих метаболизм, оказался ниже у женщин, которые занимались физическими упражнениями, по сравнению с женщинами, у которых была ограничена энергетическая ценность рациона питания, даже несмотря на одинаковые по величине ограничения доступной энергии. Это оказалось для пас сюрпризом, поскольку никто не мог предположить, что физические упражнения могут оказывать протективное действие на репродуктивную функцию. В ходе дальнейших исследований было обнаружено, что женщины, занимающиеся физическими упражнениями, имеют более высокую доступность углеводов, которую определяли как разность потребления углеводов с пищей и окисления углеводов при выполнении физических упражнений, что обусловлено более экономным использованием глюкозы в условиях дефицита энергии за счет расщепления других энергетических субстратов в скелетных мышцах. В результате доступность глюкозы в организме женщин, выполнявших физические упражнения, и женщин с низким уровнем двигательной активности была выше и ниже суточной потребности головного мозга в глюкозе соответственно.
После проведения этих исследований у обезьян вызывали аменорею путем увеличения продолжительности их занятий на тредмиле, в то время как их рацион питания оставался неизменным (Williams ct al., 2001а). Аменорея у обезьян развивалась внезапно в возрасте 7—24 месяцев после нескольких менструальных циклов с укороченной лютеиновой фазой. После того как у части обезьян увеличили рацион питания без сокращения их режима двигательной активности, у них наблюдалось восстановление регулярных менструальных циклов (Williams ct al., 2001b), продолжительность периода восстановления которых прямо зависела от количества потребленных калорий.
Дальнейшие данные, противоречившие гипотезе стресса, были получены в процессе исследований солдат-новобранцев, принимавших участие в 8-недельных тренировочных курсах подготовки десантников армии США (Fricdl et al., 2000). Эти курсы разделены на двухнедельные периоды, которые проходят в условиях лесов, пустыни, гор и болотистой местности. На протяжении этого времени курсанты ежедневно осваивают навыки ведения военных действий, совершают переходы 8—12 км с рюкзаками массой 32 кг, спят в среднем 3,6 ч за ночь, энергетическая ценность их рациона питания в этот период составляет от -8,4 до -21 МДж в сутки в зависимости от ситуации. За время такой подготовки курсанты теряют в среднем около 12 кг массы тела. Анализ крови, проводившийся в конце каждой недели, обнаружил снижение уровня ТЗ, ИФР-I и тестостерона на 20, 50 и 70 % соответственно, после тех педель, когда энергетическая ценность рациона питания составляла 8,4 МДж-день'<sup>-1 </sup> и восстановление исходного уровня этих гормонов после тех недель, когда энергетическая ценность рациона питания составляла 21 МДж-день'<sup>-1</sup>, несмотря на то что курсанты постоянно испытывали другие виды стресса. Таким образом, негативное влияние замятий физическими упражнениями на функцию репродуктивной системы у мужчин и женщин сводится исключительно к эффектам недостатка энергии в организме, которые возникают при увеличении объема двигательной активности, т. е., если у спортсменов гормональная система надпочечников нарушает работу генератора пульсирующей секреции гонадолиберина, то промежуточным звеном в этом процессе является недостаток энергии в организме.
=== Наличие энергии ===