Спорт: ТЕСТОСТЕРОН и КОРТИЗОЛ

Аннотация: Рассмотрены накопленные в литературе данные об изменениях соотношения кортизола и тестостерона как маркеров физической работоспособности и спортивной результативности у спортсменов и обычных людей в условиях конкуренции и спортивных соревнований по различным видам спорта.

Для проверки биосоциальной модели изменения иерархического статуса через доминирование и стресс предлагается применять найденные нами моторно-висцеральные способы управления содержанием тестостерона и кортизола как маркеров доминирования и стресса на примере спортивной деятельности.

Введение

Нейро-гуморальный контроль поведения один из ведущих трендов современной объективной науки о поведении человека [1]. Известная антагонистическая пара стероидных гормонов – кортизол и тестостерон – представляют особый интерес в отношении физической культуры и спорта, поскольку поведенческие эффекты этих гормонов пересекаются с морфологическими. А именно кортизол, традиционно оценивается как катаболический гормон, избыток которого ведет к снижению мышечного белка, тогда как тестостерон стимулирует белковый синтез, в связи с этим соотношение кортизола и тестостерона может прямо влиять на показатели мышечной силы в ходе тренировок и соревнований [2,3]. Поскольку экзогенное введение производных тестостерона ведет к достоверному улучшению спортивных результатов (и поэтому рассматривается как запрещенный допинг), то интерес исследователей к эндогенному стимулированию продукции тестостерона очевиден, также как и к способам снижения кортизола как главного стрессового гормона (стресс-менеджмент).

Целью нашей работы будет обзор экспериментальных исследований, в которых изучалось изменения кортизола и тестостерона в различных условиях.

Соревнование: доминирование против стресса

Изучение роли тестостерона и кортизола в условиях спортивных соревнований вызывало большой интерес у исследователей в течение последних двух десятилетий. В основе этих исследований лежит биосоциальная модель приобретения, сохранения и потери иерархического статуса, который влечёт за собой как доминирование, так и стресс [4]. Суть модели заключается в том, что для получения и сохранения статуса соревнующиеся должны стать более устойчивыми к стрессу, чем их конкуренты. Это достигается через проявления т. н. доминирующего поведения (напр., взгляд, угрожающие жесты или речь, физическая агрессия или более высокий уровень мастерства). Часто наблюдаемая связь между уровнем андрогенов и доминирующим поведением привела исследователей к необходимости сфокусировать внимание на тестостероне как главном мужском половом гормоне. Стресс, определяемый через уровень кортизола как надёжный показатель возбуждения системы гипоталамус - гипофиз - надпочечники, имеет большое значение в процессе подготовки к соревнованиям так же, как оценка устойчивости к стрессу, создаваемому соперником. Умеренное повышение уровня кортизола подготавливает спортсменов к активной деятельности; пониженный уровень кортизола или реактивности может свидетельствовать о более высокой степени стрессоустойчивости [5]. Эти факторы привели исследователей к необходимости проводить измерение динамики кортизола в условиях конкуренции. Спортивные события являются удобным объектом для изучения взаимовлияний гормонов и конкуренции, так как мероприятия организовываются и проводятся на высоком уровне, правила достаточно просты и понятны, и показатели результативности, такие как победа или проигрыш, легко определяемы.

Объектом исследований были соотношения кортизола и тестостерона у участников соревнований различного рода, а именно - по борьбе [6], теннису [7], шахматам [8], дзюдо [9], и регби [10], а также в опытах, воспроизводящих соревнования в лабораторных условиях [11, 12].

Роль тестостерона и кортизола

В целом было отмечено, что выделение тестостерона увеличивается у победителей и уменьшается у проигравших, хотя изменения концентрации гормонов не всегда были значимыми.

Повышение уровня тестостерона непосредственно перед соревнованием может улучшить психомоторную функцию и координацию [13] и побудить индивида использовать рискованные стратегии [14].

Что касается кортизола, исследования показывают, что умеренные повышения уровня гормона помогают спортсменам справляться с трудностями тремя способами, которые могут быть применены в условиях конкуренции [5]. Во-первых, оно направляет ресурсы, необходимые для физической активности (например, отток крови от конечностей к крупным мышцам). Во-вторых, оно также позитивно влияет на память, способность к обучению и сглаживает эмоции, что важно для эффективной деятельности. В-третьих, кортизол выполняет гомеостатическую функцию, регулируя другие системы, чувствительные к стрессу. Однако, чрезмерное повышение кортизола приводит к низкой результативности, так как оно влияет на некоторые когнитивные процессы [15] и может сдерживать выделение тестостерона [16]. Это подтверждено в исследовании на теннисистах [17], на которых было установлено, что теннисисты более высокого класса имеют значительно более низкий уровень кортизола, чем игроки с более низким уровнем подготовки, что позволяет предположить, что индивиды, устойчивые к стрессу, являются более опытными игроками в силу низкого уровня стресса.

Управляемое снижение кортизола и повышение тестостерона

Возможность управляемого изменения уровня стероидных гормонов изучена нами на примере высокоспецифичного моторно-висцерального воздействия, взятого из арсенала упражнений йоги – позы кобры [18]. Установлено, что после одноминутного выполнения позы кобры, уровень кортизола достоверно снижался, тогда как выделение тестостерона возрастало у мужчин и женщин, что открывает перспективы для дальнейшего изучения прямого влияния найденных нами способов краткосрочного и долгосрочного влияния на соотношение кортизола и тестостерона в крови [19,20] с целью повышения спортивной результативности.

Выводы

1. Изменения соотношения тестостерона и кортизола выступают как маркеры доминирования и стресса в рамках биосоциальной модели, что может прямо влиять на спортивную результативность.

2. Существуют способы управления эндогенным содержанием стероидных гормонов в крови, которые могут найти применение в физической культуре и спорте.

Список литературы

1. Жуков Д. А. Биология поведения: гуморальные механизмы.— СПб.: Речь, 2007. – 443 с.
2. Alén M., Pakarinen A., Häkkinen K., Komi P.V. Responses of serum androgenic-anabolic and catabolic hormones to prolonged strength training.// Int. J. Sports Med. 1988 Vol.9, №3, pp. 229-233.
3. Lac G., Berthon P. Changes in cortisol and testosterone levels and T/C ratio during an endurance competition and recovery// J. Sports Med. Phys. Fitness. 2000, Vol. 40, № 2, pp.139-144.
4. Mazur A. A biosocial model of status in face-to-face primate groups.// Social Forces, 1985, Vol. 64, pp. 377–402.
5. Stansbury K., Gunnar M.R., Adrenocortical activity and emotion regulation, in: Fox, N. (Ed.), Monographs for the Society of Research in Child Development, 1994, Vol. 59, pp. 108–134.
6. Elias M. Serum cortisol, testosterone, and testosteronebinding globulin response to competitive fighting in human males// Aggressive Behavior 1981, №7, pp. 215–224.
7. Booth A., Shelley G., Mazur A., Tharp G., Kittock, R. Testosterone, and winning and losing in human competition.// Hormones and Behavior, 1989, Vol.23, pp. 556–571.
8. Mazur, A., Booth, A., Dabbs, J.M. Testosterone and chess competition// Social Psychology Quarterly 1992, Vol. 55, pp. 70–77.
9. Salvador A., Suay F., Martinez-Sanchis S., Simon V.M., Brain P.F. Correlating testosterone and fighting in male participants in judo contests// Physiology and Behavior, 1999, Vol.68, pp. 205–209.
10. Bateup H.S., Booth A., Shirtcliff E.A., Granger D.A., Testosterone, cortisol, and women’s competition // Evolution and Human Behavior, 2002, vol.23, pp.181–192.
11. Gladue B., Boechler M., McCaul K. Hormonal response to competition in human males // Aggressive Behavior, 1989, vol.15, pp. 409–422.
12. Mazur A., Susman E.J., Edelbrock S. Sex difference in testosterone response to a video game contest// Evolution and Human Behavior, 1997, vol.18, pp. 317–326.
13. Herrman W., Beach R. Psychotropic effects of androgens: a review of clinical observations and new human experimental findings. // Pharmakopsychiatrie, 1976, №9, pp. 205–219.
14.  Daltzman R., Zuckerman M. Disinhibitory sensation seeking, personality and gonadal hormones.// Personality and Individual Differences, 1980, №1, pp. 103–110.
15. Erickson K., Drevets W., Schulkin J. Glucocorticoid regulation of diverse cognitive functions in normal and pathological emotional states// Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 2003, vol. 27, pp. 233–246.
16. Cumming D.C., Quigley M.E., Yen S.S.. Acute suppression of circulating testosterone levels by cortisol in men // Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, 1983, vol.54, pp.1069–1071.
17. Booth, A., Shelley, G., Mazur, A., Tharp, G., Kittock, R., 1989. Testosterone, and winning and losing in human competition. Hormones and Behavior 23, 556–571.
18. Минвалеев Р.С., Ноздрачев А.Д., Кирьянова В.В., Иванов А.И. Постуральные влияния на уровень гормонов у здоровых людей. Сообщение I: Поза "кобры" и стероидные гормоны // Физиология человека, 2004, том 30, №4. -  с. 88-92.
19. Минвалеев Р.С., Иванов А.И. К теории управления организмом человека. Сообщение 7: Управляемое снижение в крови уровня кортизола // Спортивна Медицина (Украина), 2009, №1-2. - с. 125-129.
20. Минвалеев Р.С. Физиологические аспекты избранных асан хатха-йоги. — СПб.: Изд-во С.-Петербургского ун-та, 2014, — 103 стр.

Опубликовано в Материалах Всероссийской научно-практической конференции "ФИЗИЧЕСКАЯ КУЛЬТУРА И СПОРТ В СИСТЕМЕ ОБРАЗОВАНИЯ РОССИИ: ИННОВАЦИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ". 12-13 ноября 2015 года. Минвалеев Р.С. Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург.