Источник:
Эндокриная система, спорт и двигательная активность.
Перевод с англ./под ред. У.Дж. Кремера и А.Д. Рогола. - Э64
Издательство: Олимп. литература, 2008 год.
Содержание
Влияние диеты и питания на тестостерон
Тестостерон — стероидный гормон, секреция которого происходит в специализированных клетках семенников у мужчин и яичников у женщин. В скелетной мышце тестостерон принимает участие в регуляции белкового обмена, в частности стимулируя синтез белка, тогда как влияние этого стероида на расщепление белка неясно (Rooyackers, Nair, 1997). В клетках жировой ткани тестостерон ингибирует потребление липидов и активность липопротеинлипазы (LPL), а также стимулирует липолиз за счет увеличения численности липолитических β-адренергических рецепторов (De Pergola, 2000).
Изменения, обусловленные приемом пищи
Изменения тестостерона после приема изокалорийной пищи (800 ккал (3350 кДж)) с высоким (57 % жиров, 9 % белков и 34 % углеводов) и низким (1 % жиров, 26 % белков и 73 % углеводов) содержанием жиров анализировали у здоровых мужчин (Meiklc et al., 1990). После приема пищи с низким содержанием жиров изменений тестостерона обнаружено не было, однако через 4 ч после приема пищи с высоким содержанием жиров наблюдалось снижение уровня общего и свободного тестостерона примерно на 30 %. Это снижение не было связано с изменениями других стероидов (эстрона, эстраднола, дигидротестостерона, лютеинизирующего гормона (ЛГ), относительного содержания свободного тестостерона или чувствительности глобулина, связывающего половой гормон (SHBG). Это исследование свидетельствует о том, что пища, богатая жирами (но не углеводами), вызывает снижение уровня тестостерона после ее приема. В нашей лаборатории также наблюдали существенное снижение общего (-22 %) и свободного (-23 %) тестостерона у здоровых мужчин после приема богатой жирами пиши (Volck et al., 2001).
В другом исследовании проведено сравнение изменений уровня тестостерона после приема пищи, содержащей белок различного происхождения (соя и мясо), жиры в разном количестве (постная и жирная пища) и различного происхождения (животные и растительные жиры) (Habito et al., 2001). Снижение уровня тестостерона было более выраженным после приема постной пищи, включавшей нежирное мясо (-22 %), по сравнению с тофу (-15 %); пищи, включавшей нежирное мясо (-22 %), по сравнению с мясом, приготовленным на животном жире (-9 %); и пищи, включавшей мясо, приготовленное на растительном жире (-17 %), по сравнению с растительным маслом (-9 %). Хотя эти результаты не во всем согласуются с описанными выше данными, в соответствии с которыми только богатая жирами пища вызывает снижение уровня тестостерона, данная работа предоставляет дополнительные доказательства того, что состав пищи, в частности содержание и тип жиров, влияет на изменения уровня тестостерона в крови после ее приема. После приема любой пищи происходило снижение уровня тестостерона и повышение уровня ЛГ, тогда как количество SHBG не изменялось.
В ряде работ исследовались изменения уровня тестостерона после орального теста глюкозотолерантности. Большая часть таких исследований проводилась с участием женщин. Нам известна лишь одна работа, в которой изучали реакцию тестостерона в таких условиях у мужчин (Hjalmarscn et al., 1996). В ней было показано существенное снижение уровня общего и свободного тестостерона но время орального теста глюкозотолерантности продолжительностью 2 ч. При этом изменений SHBG не отмечалось, однако уровень ЛГ значительно возрастал (Hjalmarsen et al., 19%).
В рассмотренном выше исследовании принимали участие только мужчины. Представленные данные других исследований, как правило, свидетельствуют о том, что после орального теста глюкозотолерантности у здоровых женщин с нормальной массой тела также происходит снижение уровня тестостерона (Smith S. et al., 1987; Falcone et al., 1990; Tiitinen et al., 1990; Aizawa, Niimura, 1996; Ivandic ct al., 1999), которое в определенной степени можно объяснить естественными суточными колебаниями уровня гормона. В ряде работ изучали изменения уровня андрогенов после теста глюкозотолерантности у женщин с поликистозом яичников, поскольку у них часто наблюдается повышенный уровень андрогенов и инсулина, ассоциированные с резистентностью к инсулину. Инсулин стимулирует выработку тестостерона в яичниках (Сага, Roscnficld, 1988), поэтому можно предположить, что гиперинсулинемия играет определенную роль в патогенезе у женщин с поликистозом яичников (Bergh ct al., 1993). У женщин с повышенным уровнем андрогенов или поликистозом яичников уровень тестостерона после проведения теста глюкозотолерантности имеет тенденцию к понижению, подобно тому как это происходит у здоровых женщин (Falcone et al., 1990; Tropeano et al., 1994), за исключением случаев, когда у женщин наблюдается резистентность к инсулину (Smith S. et al., 1987) или ожирение (Tiitinen et al., 1990), тогда уровень тестостерона повышается.
В целом после приема пищи уровень тестостерона обычно снижается, однако это зависит от ее состава, в частности от содержания жиров. Инсулин может играть определенную роль в объяснении вариаций характера изменений тестостерона после приема пищи, поскольку у мужчин изменения уровня инсулина и тестостерона имеют тенденцию к проявлению обратной взаимосвязи, тогда как у женщин наблюдается положительная корреляция между этими показателями, особенно у женщин с поликистозом яичников (Haffner et al., 1994). Вместе с тем данные исследований с применением искусственной гиперинсулинемии при нормальном уровне глюкозы (euglycemic hyperinsulinemic clamp) поставили под сомнение гипотезу, в соответствии с которой инсулин участвует в регуляции изменений уровня тестостерона после приема пищи, поскольку показано, что резкое повышение уровня инсулина не оказывает никакого влияния на содержание свободного и общего тестостерона в крови у здоровых мужчин (Ebeling et al., 1995; Pasquali et al., 1997) и женщин (Diamond et al., 1991) с нормальной массой тела. Механизм, посредством которого богатая жирами пища понижает концентрацию тестостерона после ее приема, может быть взаимосвязан с повышением уровня хиломикронов или жирных кислот, поскольку последние способны подавлять ЛГ-стимулированную выработку тестостерона в изолированных клетках Лейдига (Mcikle et al., 1989, 1990). Возможно, что определенные питательные вещества могут взаимодействовать с тканями семенников и влиять на регуляцию тестостерона. Изменения состояния плазматической мембраны клеток семенников и чувствительности клеток Лейдига с последующим усилением секреции тестостерона в результате потребления липидов в различных сочетаниях продемонстрированы в экспериментах на крысах (Scbokova et al., 1988, 1990).
Изменения, обусловленные приемом пищи, при воздействии физической нагрузки
Силовые упражнения вызывают резкое повышение уровня тестостерона, который достигает максимума вскоре после выполнения упражнений и возвращается к исходному значению примерно через 60 мин после занятия; прием пищи до и после занятия влияет на характер этих изменений (Kraemer et al., 1998). Лабораторные испытания свидетельствуют о том, что потребление белковых и углеводных напитков за 2 ч до и после завершения занятия силовыми упражнениями для основных мышечных групп вызывает повышение уровня тестостерона сразу после занятия с последующим быстрым падением его до значений, более низких по сравнению с исходным уровнем (Kraemer et al., 1998). В рассматриваемом исследовании его участники три дня подряд выполняли одну и ту же программу занятия с приемом различных питательных добавок. Наибольшее снижение уровня тестостерона после занятия физическими упражнениями по сравнению с приемом плацебо наблюдали в случае потребления до и после занятия белкового и углеводного напитков в каждый из трех дней исследования, что подчеркивает однотипность и воспроизводимость изменений уровня гормона (Kraemer et al., 1998). Было проведено изучение изменений уровня тестостерона у здоровых мужчин в случае приема пищевых добавок, содержавших только белок, только углеводы и сочетание белка и углеводов сразу и через 2 ч после завершения занятия (Chandler et al., 1994). Как и в нашем исследовании, после приема всех видов пищевых добавок уровень тестостерона опускался ниже исходного через 30 мин после занятия и оставался пониженным в течение 5—6 ч, тогда как в случае приема плацебо он восстанавливался вскоре после окончания занятия и оставался стабильным на протяжении всего периода восстановления (Chandler et al., 1994). Еще в одной работе проводили сравнение изменений уровня тестостерона в случае приема пищи смешанного состава, изокалорийного напитка аналогичного состава и изокалорийного углеводного напитка сразу и через 2, 4 и 7 ч после физической нагрузки (Bloomer et al., 2000). По сравнению с плацебо уровень тестостерона после выполнения силовых упражнений был ниже в случае приема любого вида пищи через 0,5; 2,5; 4,5 и 8 ч после занятия. Лишь в одной из работ не было обнаружено различий в характере изменений уровня свободного тестостерона, индуцированных выполнением силовых упражнений, после приема углеводного напитка и плацебо во время занятия (Tarpenning et al., 2001).
В целом эти исследования свидетельствуют о том, что прием пищи до и после двигательной активности приводит к понижению уровня тестостерона после физической нагрузки по сравнению с голоданием. Такое понижение может быть обусловлено частично ослаблением синтеза/секреции тестостерона и/или усилением его метаболического клиренса. Было показано, что снижение уровня тестостерона после физической нагрузки не связано с понижением уровня ЛГ (Chandler ct al., 1994), что исключает уменьшение скорости секреции тестостерона, однако остается еще возможность ослабления чувствительности семенников к ЛГ. Поскольку прием пищи после физической нагрузки усиливает синтез белка в мышечной ткани в восстановительном периоде (Tipton et al., 1999а, 2001; Rasmussen et al., 2000), понижение уровня тестостерона может быть частично обусловлено усилением потребления в активных скелетных мышцах. Подтверждением этой гипотезы могут быть данные, полученные недавно в нашей лаборатории, согласно которым индуцированное приемом пищи снижение уровня тестостерона через 60 мин после занятия силовыми упражнениями совпадает с увеличением количества рецептора андрогенов в скелетных мышцах (неопубликованные данные).
Читайте также
Форумы спортивной фармакологии
Литература
- Aizawa, Н. & Niimura, М. (1996) Mild insulin resistance during oral glucose tolerance test (OGTT) in women with acne. Journal of Dermatology 23, 526-529.
- Al-Damluji, S., Iveson, Т., Thomas, J.M. et al. (1987) Food* induced cortisol secretion is mediated by central al adrenoceptor modulation of pituitary ACTH secretion. Clinical Endocrinology 26, 629-636.
- Anthony, T.G., Anthony, J.C, Lewitt, M.S., Donovan, S.M. & Layman, D.K. (2001) Time course changes in IGFBP*1 after treadmill exercise and postexercise food intake in rats. American Journal of Physiology. Endocrinology and Metabolism 280, E650-E656.
- Bacurau, R.F., Bassit, R. A., Sawada, L. et al. (2002) Carbohydrate supplementation during intense exercise and the immune response of cyclists. Clinical Nutrition (Edinburgh, Lothian) 21, 423-429.
- Baker, H.W., Best, J.B., Burger, H.G. & Cameron, D.P. (1972) Plasma human growth hormone levels in response to meals: a reappraisal. Australian Journal of Experimental Biology and Medical Science SO, 715-724.
- Ben net, W.M., Connacher, A.A., Scrimgeor, CM., Smith, K. & Bennie, M.J. (1989) Increase in anterior tibialis muscle protein synthesis in healthy man during mixed amino acid infusion: studies of incorporation of [l-13Clleucine. Clinical Science 76, 447-454.
- Benoit, F.L., Martin, R.L. & Watten, R.H. (1965) Changes in body composition during weight reduction in obesity. Annals of Internal Medicine 63, 604-612.
- Bereket, A., Wilson, T.A., Blethen, S.L. et al. (1996) Effect of shortterm fasting on free/dissociable insulin-like growth factor I concentrations in normal human serum. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 81, 4379-4384.
- Bergh, C, Carlsson, B., Olsson, J.H., Selleskog, U. & Hillensjo, T. (1993) Regulation of androgen production in cultured human thecal cells by insulin-like growth factor I and insulin. Fertility and Sterility 59, 323-331.
- Bernardi, F., Petraglia, F., Seppala, M. et al. (1999) GH, IGFBP-1, and IGFBP-3 response to oral glucose tolerance test in peri-menopausal women: no influence of body mass index. Maturitas 33, 163-169.
- Biolo, G., Maggi, S.P., Williams, B.D., Tipton, K.D. & Wolfe, R.R. (1995) Increased rates of muscle protein turnover and amino acid transport after resistance exercise in humans. American Journal of Physiology 268, E514-E520.
- Biolo, G., Tipton, K.D., Klein, S. & Wolfe, R.R. (1997) An abundant supply of amino acids enhances the metabolic effect of exercise on muscle protein. American Journal of Physiology. Endocrinology and Metabolism 273, E122-E129.
- Bishop, N.C., Blannin, A.K., Robson, P.J., Walsh, N.P. & Gleeson, M. (1999) The effects of carbohydrate supplementation on immune
responses to a soccer-specific exercise protocol. Journal of Sports Sciences 17, 787-796.
- Bishop, N.C., Blannin, A.K., Walsh, N.P. & Gleeson, M. (2001) Carbohydrate beverage ingestion and neutrophil degranulation responses following cycling to fatigue at 75% Vo2max. International Journal of Sports Medicine 22, 226-231.
- Bishop, N.C., Gleeson, М., Nicholas, C.W. & All, A. (2002) Influence of carbohydrate supplementation on plasma cytokine and neutrophil degranulation responses to high intensity intermittent exercise. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism 12, 145-156.
- Blackard, W.G., Hull, E.W. & Lopez, A. (1971) Effect of lipids on growth hormone secretion in humans. Journal of Clinical Investigation 50, 1439-1443.
- Blackburn, G.L., Phillips, J.C. & Morreale, S. (2001) Physician’s guide to popular low-carbohydrate weight-loss diets. Cleveland Clinic Journal of Medicine 68, 761-774.
- Bloomer, R.J., Sforzo, G.A. & Keller, B.A. (2000) Effects of meal form and composition on plasma testosterone, cortisol, and insulin following resistance exercise. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism 10, 415-424.
- Bohe, J., Low, A., Wolfe, R.R. & Rennie, MJ. (2003) Human muscle protein synthesis is modulated by extracellular not intracellular amino acid availability: a dose response study. Journal of Physiology 552(Pt. 1), 315-324.
- Bonen, A., Belcastro, A.N., MacIntyre, K. & Gardner, J. (1980) Hormonal responses during intense exercise preceded by glucose ingestion. Canadian Journal of Applied Sport Sciences 5, 85-90.
- Brand-Miller, J.C., Thomas, M, Swan, V. et al. (2003) Physiological validation of the concept of glycemic load in lean young adults. Journal of Nutrition 133, 2728-2732.
- Brehm, B.J., Seely, R.J., Daniels, S.R. & D’Alessio, D.A. (2003) A randomized trial comparing a very low-carbohydrate diet and a calorie-restricted low-fat diet on body weight and cardiovascular risk factors in healthy women. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 88, 1617-1623.
- Cappon, J.P., Ipp, E., Brasel, J.A. & Cooper, D.M. (1993) Acute effects of high fat and high glucose meals on the growth hormone response to exercise. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 76, 1418—1422.
- Cappon, J.P., Brasel, J.A., Mohan, S. & Cooper, D.M. (1994) Effect of brief exercise on circulating insulin-like growth factor I. Journal of Applied Physiology 76, 2490-2496.
- Cara, J.F. & Rosen field, R.L. (1988) Insulin-like growth factor I and insulin potentiate luteinizing hormone-induced androgen synthesis by rat ovarian thecal-interstitial cells. Endocrinology 123, 733-739.
- Carli, G., Bonifazi, М., Lodi, L. et al. (1992) Changes in the exercise-induced hormone response to branched chain amino acid administration. European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology 64, 272-277.
- Chandler, R.M., Byrne, H.K., Patterson, J.G. & Ivy, J.L. (1994) Dietary supplements affect the anabolic hormones after weight-training exercise. Journal of Applied Physiology 76, 839-845.
- Chromiak, J.A. & Antonio, J. (2002) Use of amino acids as growth hormone-releasing agents by athletes. Nutrition 18, 657-661.
- De Pergola, G. (2000) The adipose tissue metabolism: role of testosterone and dehydroepiandrosterone. International Journal of Obesity and Related Metabolic Disorders 24, S59-S63.
- Deuster, P.A., Singh, A., Hofmann, A., Moses, F.M. & Chrousos, G.C. (1992) Hormonal responses to ingesting water or a carbohydrate beverage during a 2 h run. Medicine and Science in Sports and Exercise 24, 72-79. i
- Diamond, M.P., Grainger, D.A., Laudano, A.J., Starick-Zych, K. & DeFronzo, R.A. (1991) Effect of acute physiological elevations of insulin on circulating androgen levels in nonobese women. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 72, 883-887.
- Divertie, G.D., Jensen, M.D. & Miles, J.M. (1991) Stimulation of lipolysis in humans by physiological hypercortisolemia. Diabetes 40, 1228-1232.
- Williams. A.G., Ismail, Ail., Sbaraa. A. 4 Jones, D.A. (2002) Effects of resistance exercise volume and nutritional on anabolic and hormones. European Journal of Applied Physiology 66. 315-321,
- Young. CM.. Van Ian, Si., Im, H .S. 4 Lutwak, L (1971) Effect on body composition and other parameters in obese young men of car* bohydrate level of redaction diet. Aesencan Journal of Clinical Nutrition 24. 290-296
- Zavadfki, K M., Yaspetkis. ВВ., 3rd 4 Ivy, J.L. (1992) Carbohydrate- protein complex increases the rate of muscle glycogen storage after exercise Journal of Applied Physiology 72, 1654-1659