Οι επιδράσεις διαφορετικής προπονητικής επιβάρυνσης στην παραγωγή των επινεφριδικών και γοναδικών ορμονών του φύλου

Abstract

Aim: The primary aim of the study was to examine the effects of three different seasonal soccer training programs in regard to strength training volume and load on sex steroids levels and exercise performance parameters in professional soccer players. Furthermore we examined any possible relationships between sex steroids and exercise performance responses. Our secondary aim was to examine the effects of the soccer detraining transition period just prior to the beginning of theabove seasonal intervention period on sex steroids and performance parameters. In addition, we evaluated throughout the study the responses of bone turnover markers, lipidemic profile, red blood cells, hematocrit and erythrocyte sedimentation rate. We also examined the effects of the detraining period on vitamin D levels, and its correlation with exercise performance parameters.Design: Sixty-seven soccer players, members of three different professional teams (Team-A, n=23, height=79.1±1.3; Team-B, n=22, 182±2.3; Team-C, n=22, 181±1.4) participated in the study. Players were tested in four different occasions. The first testing was performed immediately after the end of the previous soccer season (1) followed by a second (2), third (3), and fourth (4) experimental testing after a six week detraining period, just prior the beginning of the pre-season period for the forthcoming soccer season, at the middle and immediately after the end of the soccer season (period 1). The period between testing 1 and 2 was characterized as the detraining transition period. During this period for the first two weeks of players abstained from any physical activity. The following four weeks, players performed low-intensity aerobic running three times per week. The periods between testing two and the end of the study was considered as the intervention period (period 2). The seasonal training programs during this period were expressed as high (Team-A), moderate (Team-B), and low (Team-C) strength-training stress according the strength training volume employed by each team. During the study, in each experimental period, blood samples were analyzed for total-testosterone, free-testosterone, and the metabolic product of activate testosterone 3 androstendiol glucuronade (3a-Diol-G), dehydroepiandrosterone-sulfate (DHEAS), Δ4-androstenedione, estradiol (E2), luteinizing hormone (LH), follicle-stimulating hormone (FSH), and prolactin (PRL). Furthermore, the concentrations of total cholesterol (TC) high density lipoprotein (HDL), low density lipoprotein (LDL), apolipoprotein AI (apo-AI), apolipoprotein B100 (apo-B100), Lp(a), red blood cell count (RBC), hematocrit (Hct) and ERS were evaluated. Bone metabolism markers i.e. of C-terminal telopeptide (CTx), osteocalcin (OC), bone alkaline phosphatase (b-ALP), and C-terminal Propeptide of Collagen Type-I (CICP) were measured only at experimental sessions (1), (2), and (4). Furthermore, only in the detraining period vitamin D was measured. In addition, players were tested for maximal oxygen consumption (VO2max), squad-jump (SJ), countermovement-jump (CMJ), 10m and 20m sprint performance prior at the beginning of the pre-season period, at the middle (mid-point), and at the end of the competition period (end-point). Also anthropometric characteristics were measured (i.e. height, body weight [BW], body fat [BF], body mass index [BMI], waste to hip ratio[WHR]).Results Analysis of our results revealed the following findings: (a) Detraining Period:No significant differences were observed for none of sex steroids, lipidemic profile paremers, RBC, Hct, and ERS at the end of the detraining period (p>0.05). In contrast, in all teams exercise performance indices and bone formation markers decreased significantly (all p<0.000), while significant increases were evident for CTX, vitamin D levels increased (all p<0.000) and BW, BF, WHR, BMI (all p<0.001) and vitamin levels (p<0.000) in all experimental teams. Vitamin D correlated significantly with all exercise performance indices (all p<0.000). No correlations were evident between sex steroids and androgens. (b) Intervention period: All performance parameters increased significantly until the midlle of the championsip in all teams (p<0.001). However, performance was further increased only in Team-A for jumping and sprinting ability between end-point vs mid-point (p<0.001). An effect of the training program of Team-A on TT levels was evident exhibiting significant differences between at all point-measurements (2/3:p=0.024, 2/4:p<0.001, 3/4:p=0.008), while a marginally significant effect (p=0.051) was detected within Team-B and a non-significant effect in Team-C. Similar results were obtained for 3a-Diol-G in Team-A (p=0.001) where significant differences were found between end-point to both baseline (p=0.001) and mid-point (p=0.038).Despite these alterations no significant correlations were evident between these changes in the specific times points and exercise performance parameters. No differences were detectable for none of the rest sex steroids, parameters of the lipidemic profile, RBC, Hct, and ESR (p>0.05). In regard to bone metabolism, we observed significant increases in all bone formation markers (all p<0.000) and a decrease in the bone resorption marker (CTX, p<0.000) in team A at the end of the study compared to baseline. Similarly, weak significant increases in OC (P=0.038), b-alp (p=0.032), and CICP (p=0.045), and a reduction in CTX (p=0.039) were observed in team B at the end of the study compared to baseline, whereas no alterations were evident in team C. No significant correlations were evident between sex steroids and exercise performance indices, bone metabolism markers, blood lipids RBC, Hct, and ESR. Conclusions. Our main finding is that the volume of strength training combined with soccer training caused an elevation of circulating TT and 3a-Diol-G levels in parallel to the induction of performance capacity, bone metabolism, and optimal body composition status. It is our opinion that the elevation of endogenous androgens as a result of the volume of strength training indicates that the only method to improve athletic performance is hard training. There are no substitutes or shortcuts. If the organism needs more androgens it will produce them endogenously. Furthermore, our findings indicate that a short term detraining period in soccer does not seem to affect sex steroid levels, but induce a rapid loss in optimal exercise performance capacity, body composition and bone metabolism adaptations to exercise. In regard, to lipidemic profile, RBC, Hct, and ERS our findings indicate that in chronically trained professional soccer players variation in training volume does not affect their levels. Finally, the soccer detraining period beneficially affects vitamin D as a result of both higher exposure to the sun but also reduced strength training stress. Notably, irrespective the level of performance this secosteroid is related to both aerobic and neuromuscular exercise capacity in soccer players.

Σκοπός: Πρωτεύων σκοπός της παρούσας μελέτης ήταννα εξετάσει την επίδραση τριών διαφορετικών προγραμμάτων κατά την διάρκεια μιας ποδοσφαιρικής χρονιάς όσον αφορά τον όγκο και το φορτίο της προπόνησης δύναμης στα γοναδικά και επινεφριδικά στεροειδή του φύλου και σε παραμέτρους της αθλητικής απόδοσης σε επαγγελματίες ποδοσφαιριστές. Επιπλέον, εξετάσαμε τις πιθανές σχέσεις μεταξύ των στεροειδών του φύλου και των μετρούμενων παραμέτρων της αθλητικής απόδοσης. Ως δευτερεύων σκοπός ήταν να εξετάσουμε τις επιδράσεις την μεταβατικής περιόδου μειωμένης προπονητικής επιβάρυνσης, που έλαβε χώρα πριν την έναρξη της ποδοσφαιρικής αθλητικής χρονιάς (κύριος στόχος της έρευνας), στα γοναδικά και επινεφριδικά στεροειδή του φύλου και στις παραμέτρους της αθλητικής απόδοσης αλλά και τις πιθανές συσχετίσεις μεταξύ τους. Επιπλέον εξετάσαμε τις επιδράσεις και των δυο περιόδων σε επιλεγμένους δείκτες οστικού μεταβολισμού, στο λιπαιδιμικό προφίλ, στον αριθμό ερυθρών αιμοσφαιρίων και στην ταχύτητα καθίζησης. Τέλος εξετάσαμε την επίδραση της μεταβατικής περιόδου στα επίπεδα της βιταμίνης D, και τις πιθανές συσχετίσεις αυτής με τις παραμέτρους της αθλητικής απόδοσης. Μεθοδολογία: Εξήντα επτά (67) ποδοσφαιριστές, μέλη τριών ποδοσφαιρικών ομάδων (Ομάδα Α, n=23, ύψος=79.1±1.3; Ομάδα B, n=22, ύψος=182±2.3; και Ομάδα Γ, n=22,ύψος=181±1.4) πήραν μέρος στην μελέτη. Οι παίκτες αξιολογήθηκαν στις μετρούμενες παραμέτρους σε τέσσερις διαφορετικές περιόδους. Η πρώτη εξέταση έλαβε χώρα αμέσως μετά το τέλος της προηγούμενης ποδοσφαιρικής περιόδου, η δεύτερη αμέσως πριν την έναρξη της επόμενης ποδοσφαιρικής περιόδου, και η τρίτη και τέταρτη στο μέσο και στο τέλος της επόμενης ποδοσφαιρικής περιόδου. Σε όλους του ποδοσφαιριστές μετρήθηκαν τα ανθρωπομετρικά τους χαρακτηριστικά σε όλες τις περιόδους που περιλάμβαναν ύψος (μετρήθηκε μόνο στην πρώτη αξιολόγηση), σωματικό βάρος (BW), ποσοστό σωματικού λίπους (%BF), δείκτης μάζας σώματος (BMI), και σχέση μέσης-ισχίων (WHR). Η πειραματική περίοδος που αποτελούνταν από τις μετρήσεις 1 και 2 χαρακτηρίστηκε ως μεταβατική περίοδος μειωμένης προπόνησης (περίοδος 1). Η περίοδος που περιλάμβανε το διάστημα μεταξύ της δεύτερης αξιολόγησης και της τέταρτης χαρακτηρίστηκε ως παρεμβατική περίοδος. (περίοδος 2). Τα προπονητικά προγράμματα κατά την περίοδο 2 χαρακτηρίστηκαν ως υψηλής (Ομάδα Α), μεσαίας (Ομάδα Β), και χαμηλής (Ομάδα Γ) προπονητικής επιβάρυνσης προπονητικών μονάδων δύναμης. Κατά την διάρκεια της μελέτης, σε κάθε μια από τις τέσσερις (4) πειραματικές περιόδους αξιολόγησης τα δείγματα αίματος που συλλέχτηκαν εξετάστηκαν για τις συγκεντρώσεις των κάτωθι: ολική τεστοστερόνη (TT), ελεύθερη τεστοστερόνη (FT), γλυκουρονίδιο της 3α-ανδροστενεδιόλης (3aDiolG), Θεϊκή δεύδροεπιανδροστερόνη (DHEAS), Δ4-ανδροστενδιόνη, οιστραδιόλη (E2), ωοθυλακιοτρόπος ορμόνη (FSH), η ωχρινοτρόπος ορμόνη (LH), και η προλακτίνη (PRL). Επίσης σε όλες τις πειραματικές περιόδους (1), (2), (3), και (4) μετρήθηκαν μια σειρά από παραμέτρους όπως τα ακόλουθα λιπιδια του αίματος ολική χοληστερόλη (TC), υψηλής πυκνότητας λιποπρωτεΐνη (HDL), χαμηλής πυκνότητας λιποπρωτεΐνη (LDL), απολιποπρωτεΐνη AI (apo-AI), απολιποπρωτεΐνη B100 (apo-B100), λιποπρωτεΐνη-a [Lp(a)],oαριθμός ερυθρών αιμοσφαιρίων (RBC), αιματοκρίτης (Hct) και ταχύτητα καθίζησης (ESR). Στις πειραματικές περιόδους μέτρησης (1), (2),και (4) εξετάσθηκαν οι δείκτες οστικού μεταβολισμού οστεοκαλσίνη (OC), οστικό κλάσμα αλκαλικής φωσφατάσης b-ALP, προπεπτίδιο του προκολλαγόνου Ι (CICP) και C-τελοπεπτίδιο του τύπου Ι του κολλαγόνου (CTX). Μόνο στις δυο πρώτες περιόδους μετρήθηκε η συγκέντρωση της βιταμίνης D στον ορό του αίματος. Επιπλέον μετρηθήκαν η μέγιστη πρόσληψη οξυγόνου (VO2max), το άλμα από ημικάθισμα (SJ), το αντιθετικό άλμα (CMJ), και η ταχύτητα 10 και 20 μέτρων.Αποτελέσματα: Η ανάλυση των δεδομένων μας έδειξε τα κάτωθι ευρήματα: (α) Μεταβατική Περίοδος: Καμία στατιστικά σημαντική διαφορά δεν παρατηρήθηκε για κανένα από τα εξεταζόμενα στεροειδή του φύλου (p>0.05), τις παραμέτρους λιπαιδιμικού προφίλ (p>0.05) και οστικού μεταβολισμού (p>0.05), τoν αριθμό ερυθρών αιμοσφαιρίων (p>0.05), του αιματοκρίτη, και της ταχύτητας καθίζησης σε καμία από τις εξεταζόμενος ομάδες (p>0.05). Τουναντίον, παρατηρήθηκε σε όλες τις ομάδες στατιστικώς σημαντική μείωση στις τιμές των OC (p<0.000), b-ALP (p<0.000), CICP (p<0.000), VO2max (p<0.000), SJ (p<0.000), και CMJ (p<0.000), και ομοίως στατιστικά σημαντική αύξηση στο χρόνο 10μ (p<0.000), 20μ (p<0.000), BW(p<0.000), BF(p<0.000), WHR( p<0.000), BMI (p<0.000) και βιταμίνη D (p<0.000). Καμία σημαντική συσχέτιση δεν βρέθηκε μεταξύ ανδρογόνων και απόδοσης. Παρεμβατική Περίοδος: Παρατηρήθηκαν σημαντικές βελτιώσεις σε όλες τις παραμέτρους της αθλητικής απόδοσης μέχρι το μέσω της αγωνιστικής περιόδου σε σχέση με την μέτρηση στην αρχή της προετοιμασίας σε όλες τις ομάδες, και στο ίδιο βαθμό (p<0.000):VO2max (p<0.001), SJ (P<0.001), 10μ (P<0.001), και 20μ (P<0.001). Μόνο στην ομάδα Α υπήρξε περαιτέρω βελτίωση των SJ (P<0.001), 10μ (P<0.001), και 20μ (P<0.001) στο τέλος του πρωταθλήματος σε σχέση με το μέσω της προετοιμασίας. Στις άλλες δυο ομάδες τα επίπεδα παρέμειναν σταθερά στις τιμές του μέσου του πρωταθλήματος. Παρατηρήσαμε μια επίδραση του προγράμματος της ομάδας Α στην ΤΤ μεταξύ όλων των πειραματικών περιόδων μέτρησης (αρχή προετοιμασίας/μέσο πρωταθλήματος p=0.024, αρχή προετοιμασίας/μέσο πρωταθλήματος, μέσο πρωταθλήματος/τέλος πρωταθλήματος p=0.008), ενώ μια οριακά σημαντική διαφορά της ποδοσφαιρικής σεζόν παρατηρήθηκε για την ομάδα Β (p=0.051) και καμία για την ομάδα Γ. Όμοια αποτελέσματα παρατηρήθηκαν για την 3a-Diol-G στην Ομάδα A (p=0.001) όπου στατιστικά σημαντικές διαφορές παρατηρήθηκαν μεταξύ του τέλους της αγωνιστικής περιόδου τόσο με την αρχή της προετοιμασίας (p=0.001), όσο με το μέσω του πρωταθλήματος (p=0.038). Καμία άλλη σημαντική διαφορά δεν παρατηρήθηκε για τα υπόλοιπα στεροειδή του φύλου σε καμία από τις τρεις ομάδες. Καμία σημαντική συσχέτιση δεν παρατηρήθηκε μεταξύ των ανδρογόνων και της απόδοσης στις συγκεκριμένες χρονικές περιόδους, παρά τις μεταβολές που παρατηρήθηκαν και στα δυο. Όσον αφορά τον οστικό μεταβολισμό παρατηρήσαμε στατιστικά σημαντικές αυξήσεις σε όλους τους δείκτες οστικού αναβολισμού (p<0.000) στην Ομάδα Α και σημαντική μείωση στον δείκτη οστικής απορρόφησης (CTX; p<0.000) στο τέλος του πρωταθλήματος σε σχέση με τα επίπεδα στην αρχή της προετοιμασίας. Επίσης, παρατηρήσαμε ασθενής σημαντικές αυξήσεις στους δείκτες οστικού αναβολισμού (OC; p =0.038, b-alp;p=0.032, και CICP;p=0.045), στην Ομάδα Β και ασθενής σημαντική μείωση στον δείκτη οστικής απορρόφησης (CTX; p=0.039) στο τέλος του πρωταθλήματος σε σχέση με τα επίπεδα στην αρχή της προετοιμασίας, ενώ καμία μεταβολή δεν παρατηρήθηκε στους δείκτες οστικού μεταβολισμού στην Ομάδα Γ. Τέλος, μερικές ανακόλουθες συσχετίσεις, αμφιβόλου σημαντικής αξίας, σε απομονωμένες πειραματικές περιόδους μέτρησης στις τρεις πειραματικές ομάδες παρατηρήθηκαν μεταξύ των στεροειδών του φύλου και παραμέτρων αθλητικής απόδοσης, δεικτών οστικού μεταβολισμού, και λιπιδαιμικού προφίλ και των ρεολογικών συστατικών του αίματος που μετρήθηκαν.Συμπεράσματα. Το κύριο μας εύρημα ήταν ότι ο όγκος της προπόνησης δύναμης σε συνδυασμό με προπόνηση ποδοσφαίρου είχαν ως αποτέλεσμα την αύξηση των κυκλοφορούντων επιπέδων της ΤΤ και του 3a-Diol-G στον ορό του αίματος σε συνδυασμό με βελτίωση της αθλητικής απόδοσης, του οστικού μεταβολισμού και της σωματικής σύστασης του σώματος. Κατά την γνώμη μας η ενδογενής αύξηση της συγκέντρωσης των ανδρογόνων ως αποτέλεσμα του όγκου προπόνησης δύναμης υποδεικνύουν ότι η μόνη μέθοδος για να βελτιώσουμε την αθλητική απόδοση είναι η σκληρή προπόνηση. Δεν υπάρχουν υποκατάστατα ή συντομεύσεις. Εάν ο οργανισμός χρειάζεται περισσότερα ανδρογόνα θα τα παράγει ενδογενώς. Επίσης, τα ευρήματα μας υποδηλώνουν ότι περίοδοι μειωμένης προπόνησης για μικρή χρονική περίοδο δεν φαίνεται να έχουν καμία επίδραση στα στεροειδή του φύλου, αλλά προκαλούν ταχεία απώλεια των προπονητικών προσαρμογών όσον αφορά τις παραμέτρους αθλητικής απόδοσης όσο και τον οστικό μεταβολισμό. Σε σχέση με τις παραμέτρους του λιπαιδιμικού προφίλ και των RBC, Hct, και ΤΚΕ τα ευρήματα μας καταδεικνύουν ότι σε χρόνια προπονημένους επαγγελματίες ποδοσφαιριστές διακυμάνσεις στον όγκο της προπόνησης δεν επηρεάζουν τα επίπεδα τους. Επίσης παρατηρήσαμε ότι η μεταβατική περίοδος μειωμένης προπονητικής επιβάρυνσης είχε ευεργετικές επιδράσεις στα επίπεδα της βιταμίνης D, και ότι αυτή η αύξηση πιθανόν ήταν συνδυασμός αυξημένης έκθεσης σε υπεριώδη ακτινοβολία, και μείωση του προπονητικού στρες. Τέλος, ανεξάρτητα από το επίπεδο της απόδοσης, η βιταμίνη D φαίνεται να παίζει ένα σημαντικό ρόλο τόσο στην αερόβια ικανότητα όσο και στην νευρομυϊκή απόδοση.